Physiologie de base du CO2

[McLean]

Voici le traduction (automatique) d'un post très intéressant sur TDF de Simon Mitchell au sujet de la physiologie de base du CO2 en plongée

 

Citation

 

Le dioxyde de carbone (CO2) est un produit du métabolisme de l'oxygène. Il est constamment produit dans les tissus et son élimination doit être égale à sa production sinon il s'accumulera et provoquera une variété d'effets indésirables sur lesquels nous reviendrons plus tard. Pour l'élimination, le CO2 pénètre dans le sang veineux et est transporté vers les poumons où nous l'expirons.

Point clé numéro un : plus vous inspirez et expirez de gaz dans les poumons, plus vous éliminez de CO2, et vice versa. En d'autres termes, si vous prenez une série de respirations profondes et rapides, vous pouvez augmenter l'élimination du CO2, et cette soi-disant « hyper-ventilation » est ce que font certains plongeurs en apnée pour réduire intentionnellement leur CO2 dans le sang avant une longue apnée. De même, si vous prenez des respirations peu profondes ou respirez lentement, vous diminuez l'élimination du CO2 et il s'accumulera dans le sang. Cette accumulation de CO2 est appelée rétention de CO2.

 

Dans des circonstances normales, le CO2 dissous dans les tissus et le sang est soigneusement et automatiquement régulé par le corps. Le cerveau possède ce qui est en fait un capteur de CO2 qui surveille indirectement les taux sanguins et ajuste la respiration en conséquence. Ainsi, si le CO2 sanguin commence à augmenter, alors votre cerveau vous poussera à respirer plus (soit en augmentant votre rythme respiratoire ou la taille de votre respiration ou les deux), et si votre CO2 sanguin commence à baisser, alors votre cerveau vous fera respirer moins pour que les niveaux remontent. Tout cela se passe à un niveau complètement subconscient pendant que vous êtes assis là à lire ceci. Chez la plupart des gens, le cerveau est « réglé » pour maintenir une PCO2 dissoute d'environ 5,2 kilopascals (kPa) (ou 0,052 ATA ou 39 mmHg selon les unités que vous préférez utiliser). Cependant, ce système de contrôle est imparfait et dans certaines circonstances, il peut devenir moins précis.

 

Par exemple, si le travail respiratoire augmente de manière anormale (ce qui se produit en plongée pour diverses raisons), le contrôleur dans le cerveau semble prédisposé à permettre au CO2 sanguin d'augmenter plutôt que de conduire le travail supplémentaire impliqué dans le maintien d'un flux de gaz suffisant dans et hors des poumons pour maintenir le CO2 à des niveaux normaux. Pensez-y comme si le cerveau générait toujours une quantité de travail « X » par les muscles respiratoires en réponse à un niveau donné de CO2, mais parce que le travail requis pour respirer a augmenté, la quantité de travail « X » permet désormais d’obtenir moins de flux de gaz. dans et hors des poumons, donc moins de CO2 est éliminé et le CO2 est retenu. Plus le travail respiratoire augmente (par exemple, gaz plus profond et plus dense, travail acharné, équipement médiocre) et plus le CO2 produit (par exemple à cause de l'exercice), plus la rétention de CO2 est susceptible de se produire. L'augmentation de la PO2 et de la PN2 que l'on rencontre également en plongée peut également « déprimer » le contrôleur respiratoire et rendre la rétention de CO2 plus probable.

 

Il est intéressant de noter qu'il existe également une variabilité significative entre les individus dans la mesure dans laquelle ils retiennent le CO2. Le contrôleur respiratoire de certaines personnes ajustera la respiration pour maintenir leur niveau normal de CO2 indépendamment de l'augmentation du travail respiratoire, tandis que d'autres sont très vulnérables à l'augmentation du CO2 en raison de cette perturbation du contrôle normal. Ce dernier groupe est souvent appelé « rétenteurs de CO2 ». Cela semble presque paradoxal, mais les non-rétentionnistes sont ceux qui souffrent le plus facilement des symptômes désagréables de l'augmentation du CO2. Ainsi, ils ressentent l'horrible sensation d'essoufflement tôt lorsque le CO2 augmente, mais si vous y réfléchissez, cela explique pourquoi ils ne retiennent pas le CO2 ; ils se sentent essoufflés, commencent à respirer plus et se débarrassent de l'augmentation du CO2. En revanche, les porteurs de CO2 ne ressentent pas ces symptômes précoces désagréables. Ils ne se sentent pas essoufflés, ils n'augmentent pas leur fréquence respiratoire ou la taille de leurs respirations, et donc ils n'éliminent pas l'augmentation du CO2.

 

J'espère qu'il est clair pour vous que la « rétention » de CO2 due à une ventilation pulmonaire inadéquate est une cause potentielle de toxicité du CO2 en plongée. Vous remarquerez que cela n'a rien à voir avec le passage du CO2 à travers un canister et la réinhalation de CO2 qui en résulte. Il s'agit simplement de ne pas respirer suffisamment pour éliminer tout le CO2 qui est produit dans le corps. Cela peut se produire en circuit ouvert et en circuit fermé, et je répète que cela n'a rien à voir avec le canister. La réinhalation de CO2 peut bien sûr se produire, si le filtre tombe en panne lors de l'utilisation d'un recycleur, et c'est une deuxième cause de toxicité du CO2 en plongée. Un taux de CO2 sanguin normal peut être maintenu, malgré un faible niveau de percée de CO2, en augmentant la fréquence et la profondeur de la respiration. Il y a des considérations complexes, mais il suffit de dire que plus la quantité de CO2 inspiré augmente, plus il est difficile pour le plongeur de maintenir un CO2 sanguin normal. De plus, ceux qui ont tendance à retenir le CO2 (comme décrit ci-dessus) sont plus enclins à développer une réponse respiratoire inadéquate en présence de CO2 inspiré.

 

L'augmentation du CO2 dans le sang est un problème en plongée pour plusieurs raisons. Premièrement, il peut provoquer des symptômes désagréables tels que des maux de tête et un essoufflement. Ceux-ci peuvent précipiter la panique. Deuxièmement, si les niveaux sont suffisamment élevés, le CO2 peut provoquer une incapacité et une perte de conscience. Comme mentionné ci-dessus, ceux qui ont tendance à retenir le CO2 souffrent généralement moins de symptômes désagréables précoces et, en effet, peuvent ne pas développer de symptômes avant d'être proches du deuxième niveau de problèmes (incapacité et perte de conscience). Pour vous donner une idée des petits changements dans les taux sanguins requis pour ces phénomènes, 5,2 kPa est le niveau normal moyen, 6,2 kPa est la limite supérieure de la plage normale, et au-dessus de 8,5 kPa, une incapacité soudaine est probable. Les expériences montrent que des niveaux entre 6,5 et 7,5 ne sont pas rares chez les plongeurs travaillant sous l'eau (dont au moins certains d'entre eux auraient des symptômes associés). Le fait est que de petits changements de PCO2 de 1 kPa ou moins peuvent avoir des implications très importantes pour la sécurité du plongeur. En prélude à la discussion sur la surveillance, c'est pourquoi tout système de surveillance censé mesurer les niveaux de CO2 dans le sang et baser les décisions de gestion de la sécurité autour de cette mesure, doit être très précis. Enfin, un taux élevé de CO2 aggrave la narcose, et prédispose à la toxicité cérébrale de l'oxygène.

 

 

[A-F]

Le 08/07/2021 à 13:26, McLean a dit :

Voici le traduction (automatique) d'un post très intéressant sur TDF de Simon Mitchell au sujet de la physiologie de base du CO2 en plongée

 

 

Bonjour,

 

Ce contenu me semble extrêmement verbeux, noyant ainsi les notions essentielles en plongée dans des considérations annexes.

 

Le CO2 est produit par notre organisme. Sa pression partielle n'augmente donc pas avec la profondeur, contrairement à l'oxygène et à l'azote qui proviennent de l'air comprimé dans la bouteille de plongée.

 

Dans l'eau comme en surface, lorsque l'effort augmente, il faut insister sur l'expiration pour évacuer le CO2 en excès.

 

Si l'évacuation est insuffisante, il y a rétention du CO2, ce qui s'appelle "hypercapnie". L'hypercapnie peut conduire à :

- des maux de tête en fin de plongée (c'est souvent le cas pour des plongeurs débutants qui n'adaptent encore qu'imparfaitement leur ventilation) ;

- un essoufflement, qui est la manifestation ventilatoire de l'hypercapnie (la cause tient au fait que le réflexe inspiratoire est dû au CO2. Notre corps demande à inspirer lors qu'il faut expirer = d'où les cours de théorie, il faut se forcer mentalement à expirer) ;

- des nausées et vomissements dans les cas extrêmes (voire une perte de conscience, mais là c'est plus qu'extrême).

 

En profondeur (30, 40 et +), le seuil travail des muscles ventilatoires peut produire du CO2 en excès, ce qui explique pourquoi, en profondeur, on ne peut pas récupérer d'un essoufflement et que la priorité doit être à la remontée.

 

À l'inverse, dans la zone des 20 à 10 m, la priorité est à éviter une surpression pulmonaire (=vitesse ralentie).

 

Bien cordialement,

Alain Foret

Auteur des livres et supports pédagogiques Plongée Plaisir

 

 

[McLean]

Le 03/08/2021 à 14:18, A-F a dit :

Bonjour,

 

Ce contenu me semble extrêmement verbeux, noyant ainsi les notions essentielles en plongée dans des considérations annexes.

 

Le CO2 est produit par notre organisme. Sa pression partielle n'augmente donc pas avec la profondeur, contrairement à l'oxygène et à l'azote qui proviennent de l'air comprimé dans la bouteille de plongée.

 

Dans l'eau comme en surface, lorsque l'effort augmente, il faut insister sur l'expiration pour évacuer le CO2 en excès.

 

Si l'évacuation est insuffisante, il y a rétention du CO2, ce qui s'appelle "hypercapnie". L'hypercapnie peut conduire à :

- des maux de tête en fin de plongée (c'est souvent le cas pour des plongeurs débutants qui n'adaptent encore qu'imparfaitement leur ventilation) ;

- un essoufflement, qui est la manifestation ventilatoire de l'hypercapnie (la cause tient au fait que le réflexe inspiratoire est dû au CO2. Notre corps demande à inspirer lors qu'il faut expirer = d'où les cours de théorie, il faut se forcer mentalement à expirer) ;

- des nausées et vomissements dans les cas extrêmes (voire une perte de conscience, mais là c'est plus qu'extrême).

 

En profondeur (30, 40 et +), le seuil travail des muscles ventilatoires peut produire du CO2 en excès, ce qui explique pourquoi, en profondeur, on ne peut pas récupérer d'un essoufflement et que la priorité doit être à la remontée.

 

À l'inverse, dans la zone des 20 à 10 m, la priorité est à éviter une surpression pulmonaire (=vitesse ralentie).

 

Bien cordialement,

Alain Foret

Auteur des livres et supports pédagogiques Plongée Plaisir

 

 

 

Bonjour,

 

Je pense que ce contenu, comme beaucoup des travaux de vulgarisation du Dr Mitchell, n'est pas vraiment destiné aux plongeurs N1 au MF2 de base mais plutôt les plongeurs "tec" prêts à faire l'effort de compréhension supplémentaire. 

 

 

[Quantum321]

Il y a 2 heures, McLean a dit :

 

Bonjour,

 

Je pense que ce contenu, comme beaucoup des travaux de vulgarisation du Dr Mitchell, n'est pas vraiment destiné aux plongeurs N1 au MF2 de base mais plutôt les plongeurs "tec" prêts à faire l'effort de compréhension supplémentaire. 

 

 

Cela sous entendrait que les plongeurs lambda sont tous reticents a un effort de compréhension supplémentaire ? 

[caolila]

Il y a 15 heures, Quantum321 a dit :

Cela sous entendrait que les plongeurs lambda sont tous reticents a un effort de compréhension supplémentaire ? 

 

Je pense surtout que l'intérêt est très limité pour le plongeur lambda

[McLean]

Il y a 21 heures, Quantum321 a dit :

Cela sous entendrait que les plongeurs lambda sont tous reticents a un effort de compréhension supplémentaire ? 

 

Pas du tout. Simplement ce document n'a pas été simplifié pour correspondre au niveau de base des plongeurs n1 à e4 de la filiere "loisir" pour lesquels  @A-F à présenté une version plus adaptée.

 

 

Edited August 14, 2021 by McLean

[PlongeurSDF]

Le 13/08/2021 à 13:59, McLean a dit :

Je pense que ce contenu, comme beaucoup des travaux de vulgarisation du Dr Mitchell, n'est pas vraiment destiné aux plongeurs N1 au MF2 de base mais plutôt les plongeurs "tec" prêts à faire l'effort de compréhension supplémentaire.

 

Vulgarisation = Fait d'adapter des connaissances techniques, scientifiques, pour les rendre accessibles à un lecteur non spécialiste.

 

Il n'y aurait pas un contradiction entre la notion de "vulgarisation" et un public cible appelle "plongeurs tec" ?

 

Depuis plusieurs années les organismes de plongée, y compris la 2F, essaie de faire comprendre à leurs enseignants que "qui peut le plus le plus" n'est pas toujours au service "peut le moins". 

À ce jeux là, on perd beaucoup de monde au passage et les "experts" qui réussissent n'ont pas toujours un comportement inclusif.