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La plongée sous-marine

Pour pallier aux accidents durant la plongée, il existe plusieurs techniques. Ces manœuvres d'équilibrages consistent à stabiliser la pression de l'air entre l’oreille externe et l’oreille moyenne, afin d'éviter toute déchirure ou douleur lors de la plongée.

La plus utilisée est la manœuvre de Valsalva celle ci doit s’effectuer lors des premiers mètres et durant toute la durée de la descente. Elle consiste à rétablir de force l'équilibre entre la pression extérieure et la pression intérieure de l'oreille moyenne, en insufflant de l'air par le biais des trompes d'Eustache en se pinçant le nez et en soufflant progressivement bouche fermée. Elle est néanmoins relativement traumatisante pour les tissus et notamment les tympans. Il est donc recommandé d'éviter de l'effectuer de manière trop fréquente ou trop violente, surtout si on ne la maîtrise pas correctement. Cette manœuvre peut être risquée si elle est pratiquée pendant la remontée car elle peut provoquer un barotraumatisme important de l'oreille. De plus, la légère surpression pulmonaire exercée avec cette méthode d'équilibrage peut, chez certains plongeurs, provoquer une ouverture du foramen ovale perméable. Ceci a pour conséquence que du sang encore saturé en azote retourne directement dans le système sanguin et augmente le risque d'accident de décompression.

 

La manœuvre dite de Frenzel doit aussi s’effectuer lors de la descente. Elle consiste à plaquer la langue en haut et à l'arrière du palais, se pincer le nez, avoir la bouche ouverte et la glotte fermée puis de prononcer le son "KE". Ce mouvement crée ainsi une légère surpression. La méthode de Frenzel nécessite un certain entraînement.

 

La manœuvre de Toynbee s’effectue contrairement aux autres lors de la remonté. Elle consiste a se pincer le nez et effectuer un mouvement de déglutition tout en essayant d'inspirer par le nez, afin de créer une dépression qui va attirer l'air au travers des trompes d'Eustache.

 

La béance tubaire volontaire : Cette manœuvre est un mouvement volontairement exécuté qui nécessite d'avoir pris conscience de ses muscles, afin de mobiliser les muscles péristaphylins qui vont commander l'ouverture des trompes d'Eustache. Il faut, soit provoquer un bâillement volontaire, soit exercer un mouvement de traction de la mâchoire afin d'ouvrir les conduits. Moins facile à exécuter que la manœuvre de Valsalva, la BTV est la méthode la plus douce pour « passer les oreilles ». Néanmoins, tous les plongeurs ne peuvent pas réussir ce mouvement. Cette technique est difficile à pratiquer car elle nécessite une concentration cérébrale importante et un entrainement à une gymnastique musculaire qui n'est pas commune. La déglutition peut permettre d'obtenir le même résultat. L'air inspiré pénètre sans traumatisme dans la trompe d'Eustache béante pour repousser le tympan contre la pression de l'eau et ainsi l'équilibrer.

Lors de vertiges alterno-barique il faut généralement demander assistance et redescendre légèrement pour permettre de rééquilibrer les oreilles et faire passer le vertige.

 

Quelle que soit la méthode utilisée les règles préventives suivantes doivent être appliquées :

-L'équilibrage doit se faire très tôt, dès le début de la descente.
- L'équilibrage doit se faire en douceur, en particulier si la méthode Valsalva est utilisée.
- Il ne faut pas plonger enrhumé, cela à pour effet de boucher la trompe d'Eustache et donc d'empêcher l'équilibrage. Et surtout il ne faut pas plonger sous l'effet d'un médicament qui débouche le nez. En effet si le nez se rebouche au fond, un barotraumatisme de l'oreille peut apparaître à la remontée.

- En cas de problème d'équilibrage remontez légèrement avant de réessayer et si cela ne passe toujours pas n'insistez pas et mettez fin à la plongée.

- De même en cas de problème à la remontée redescendez légèrement et effectuez la manœuvre de Toynbee : pincez vous le nez et inspirer doucement.

- Ne faites jamais de Valsalva à la remontée et en surface, cela est traumatisant pour les tympans.

- Faites contrôler régulièrement vos oreilles par un médecin ORL et surtout ne plongez pas en cas de présence d'un bouchon de cérumen.

 

Il y a aussi des règles à suivre pour être en sécurité pendant la plongée. Il faut faire une visite médicale avant la plongée, respecter les contres indications à la plongée : avoir plus de 8ans, être en bonne forme physique, ne pas être enceinte, ne pas plonger seul, ne pas plonger si on ne se sent pas, avoir son baptême et sa formation de plongée, respecter les paliers de décompression, ne pas plonger sans combinaison, s’acclimater au milieu, ne pas plonger a jeun, après avoir trop manger et trop bu, après un voyage en avion ou en altitude.

En plongée sous-marine, les pertes caloriques sont importantes en raison des échanges thermiques entre l'eau et la peau des nageurs. Il est donc nécessaire de se protéger, de manière plus ou moins complète, en fonction de la température de l'eau, de la profondeur et de la durée de la plongée.

Nous avons fait une expérience pour voir si les UV passaient dans l’eau. Nous avons utilisé des levures mutant avec les UV. Notre expérience n'a pas démontré notre hypothèse (=l'eau arrête les UV) car le verre contenant l'eau a stoppé les UV. On peut cependant dire qu'en profondeur les UV ne passent pas.

Mécanisme d'adaptation du corps humain

Innovation technique humaine

Un 1er essai de "scaphandre" apparaît dans un manuscrit allemand de 1430, sous la forme d'une tenue étanche en cuir et se prolongeant par un tube fin et souple en liaison avec la surface. Cependant, très rapidement ces moyens se montrent inutilisables en deçà d'un mètre, la musculature respiratoire n'est pas assez puissante pour aspirer l'air et le plongeur s'intoxique par le gaz carbonique qu'il expire.
Puis Léonard de Vinci décrit en 1500 un tuba primitif mais il est trop long pour permettre aux poumons de fonctionner et lui aussi intoxique les plongeurs qui l’utilise.

En 1680, le physicien italien Borelli met sur papier, un sac de cuir gonflé d'air, un peu comme un poumon artificiel, que les travailleurs sous-marin utilisent comme recycleur.
Le plongeur respire grâce à tuyau qui relie le sac à la bouche du plongeur. Il invente aussi un chausson palmé que les plongeurs portent aux pieds. Les historiens lui donnent le crédit de l'inventeur de la première palme.

En 1772, Fréminet réalise un engin que l'on peut baptiser comme l'ancêtre du scaphandre et que son inventeur appelle "machine hydrostatergatique". L'appareil est constitué d'un dôme de cuivre avec 3 hublots faciaux, un habit de cuir enveloppant le corps et un réservoir en ellipse pour assurer la respiration du plongeur. Avec une autonomie de moins de 5 minutes, Fréminet aura surtout inventé la silhouette des scaphandriers à casque. Plus tard, il dessinera un énorme réservoir que le plongeur traîne derrière lui. La circulation de l'air était assurée par des ressorts qui faisaient bondir la machine sur un fond dénivelé.

En 1797, Klingert met au point le premier véritable scaphandre : une tunique de peau étanche, du lest et un casque à hublot dans lequel, arrivent un tuyau d'admission d'air et un autre pour l'expiration. Grâce à cet équipement, des hommes peuvent marcher à peu près naturellement au fond des mers et des fleuves. Son invention connaît un grand succès.


 


 

Cependant, depuis la renaissance il n'y pas eu de grands bouleversements dans les technologies utilisées. En 1808 Friedrich von Drieberg développe un appareil nommé "Triton". Ce système utilise une réserve d'air portée au dos par le plongeur et reliée à la surface par un tuyau. Le plongeur peut donc respirer l'air de la poche sur son dos et l'air est régénéré à la surface.


 

Auguste Siebe, un allemand, va faire évoluer cet équipement jusqu'à un équipement encore utilisé de nos jours : le scaphandre lourd. A partir de la cloche de Denis Papin, dont il réduit les dimensions à la taille d'un homme, il fait ses premiers essais concluants : le plongeur, confortablement lesté, respire de l'air comprimé mais il doit rester tout à fait droit pour éviter que l'air ne soit remplacé par de l'eau.

En 1819, il réduit la cloche à une soupière et place les plongeurs dans un vêtement mono pièce étanche et descendant jusqu'à la taille. Cependant, le plongeur doit toujours rester vertical. En 1837, il dessine une "peau de bouc" qui englobe tout le corps, membres compris et est raccordé à un casque. Cette fois, le plongeur peut se déplacer comme il veut sans risquer de perdre son gaz vital. Il suffit de chasser régulièrement l'air excédent par une purge.

En 1823 l'anglais Charles Anthony Deane obtient un brevet sur une invention qu'il nomme "casque à fumée". Conçu d'abord pour les pompiers, ce casque sera rapidement utilisé par les plongeurs. Le casque tient sur la tête du plongeur grâce des plombs et à des attaches. L'air provient de la surface avec des tuyaux. En 1828, Charles et son frère se font remarquer sur le marché avec ce nouveau casque qui n'est pourtant pas l'idéal pour les plongeurs puisque ceux-ci ne peuvent bouger la tête risquant sinon de se remplir d'eau. Ce costume fut quand même utilisé dans de nombreuses opérations de renflouages.

Autour de 1830, les frères Dean consultent Siebe pour faire de leur "casque à fumée" un véritable casque de plongée sous-marine. Siebe relie le casque à un joint d'étanchéité laissant passer uniquement l'air et y ajoute un habit de caoutchouc. Les frères Dean utilisent une pompe dessinée par Siebe pour pomper l'air de la surface. La combinaison connaît grand un succès. Le plongeur est maintenant totalement au sec et l'air peut maintenant circuler librement entre son habit et son casque.

En 1855, Joseph Cabirol présente à l'Exposition Universelle son scaphandre et suscite un grand intérêt. Le casque est doté de quatre hublots et dispose d'un double système de sécurité, un pour l'arrivée de l'air qui est assurée par un tuyau fixé près de l'oreille droite, une soupape qui permet une régulation manuelle et un tuyau de sécurité dit "sifflet" qui part de la bouche.
Relativement maniable, cette combinaison connaît un grand succès grâce entre autre aux expériences publiques que son inventeur organise. Ainsi, il fait descendre à plus de 130 pieds un homme équipé de son scaphandre.

Entre 1866 et 1873, Benoît Rouquayrol et Auguste Denayrouze fabriquent un nouvel équipement avec un système d'alimentation en air dans lequel le plongeur respire grâce à un détendeur qui lui fournit de l'air à pression ambiante et sur demande. D'un poids total de 185 livres, ce scaphandre est dès plus stables, il est résistant et est muni d'une liaison téléphonique relié avec la surface. Doté d'un large casque à hublots et de semelles de plombs, les plongeurs peuvent atteindre de plus grandes profondeurs et se voient désormais confier diverses missions. La grande époque des "Pieds lourds" commence. Il s'agit d'équipements comprenant une bouteille d'air, et qui, permettent au plongeur d'être autonome sous l'eau.

À partir de ce modèle seront fabriqués plusieurs types de scaphandres rigides, souvent articulés. Bien que Rouquayrol et Denayrouze poursuivent leurs recherches et mettent notamment en service en 1864 le régulateur à gaz, ancêtre du détendeur permettant l'autonomie des plongeurs, les scaphandres lourds seront régulièrement utilisés par les travailleurs de la mer, jusqu'au milieu du XXe siècle. L'époque ne se prêtant pas à l'exploration sous-marine, la mer est toujours une curiosité considérée comme un milieu hostile. Trop cher, difficile à fabriquer et de capacité limitée le détendeur de Rouquayrol et Denayrouse disparaît rapidement de la circulation.

En 1878 Henry Fleuss, un officier de la marine, développe un recycleur à circuit fermé utilisant de l'oxygène. Il utilise pour son système un masque de caoutchouc étanche et un sac relié à une bouteille de cuivre remplie d'oxygène.
Ses premiers essais furent tentés dans un petit bassin rempli d'eau dans lequel il demeura environ une heure. Plus tard, il marchera dans le fond d'une rivière à une profondeur d'une vingtaine de pieds.
Son système fut par la suite utilisé pour sauver des mineurs prisonniers d'inondation dans leurs mines.

Cependant des problèmes lors de la remonté des plongeurs apparaissent et Paul Bert va les étudier. Dans la pression barométrique (1878), il décrit le rôle toxique de l'oxygène pur et les effets nauséeux dans un air respiré trop longtemps. Il met aussi en évidence la solubilisation de l'azote dans les tissus du travailleur sous-marin et son effet lors de la remontée vers la surface. Il préconise donc aux scaphandriers de regagner lentement la surface et de placer les accidentés dans des caissons de recompression remplis d'oxygène pur. Cependant, les accidents liés à l'application de cette méthode de décompression sont encore nombreux.

En 1896, John Scott Haldane reprend les expériences de Paul Bert. Après étude, il détermine que le plongeur doit faire un palier à chaque fois que la pression subite en remontant est divisée par deux. Le physiologiste britannique vient de poser le principe des tables de décompression. Ces tables limitent la profondeur de travail à 64 m. Les paliers sont effectués à 24, 21, 18, 15, 12, 9, 6 et 3 mètres. Ce sont encore ces profondeurs déterminées de manière empirique que l'on trouve sur nos tables actuelles de décompression. Dès 1907, les marines européennes et américaines adoptent la table de Haldane.

En 1909, une compagnie allemande du nom de Draeger, manufacturier de valves de gaz, d'équipement pour les pompiers et pour la sécurité dans les mines se lance dans la fabrication d'équipement de plongée sous-marine. Ils inventent un système de plongée combinant le casque dur à un système de deux bouteilles d'air comprimé que le plongeur traînait sur son dos. Le système prenait l'air du casque et le recyclait en passant par les bouteilles. Le plongeur avait même accès à une source d'air de secours qu'il gardait sur sa poitrine. Ce système pouvait être utilisé jusqu'à une soixantaine de pieds pendant environ 2 heures. D'année en année, Draeger fera avancer le monde de la plongée en améliorant constamment ses équipements de plongée.

En 1923 le Scaphandre de "Neufeldt-Kuhnke" fait son apparition. Cet appareil extraordinaire a été utilisé au début du XXe siècle pour travailler en eaux profondes. Ses parois résistent à des pressions pouvant aller jusqu'à 500 pieds. Le système de respiration est géré en circuit fermé. Un téléphone permet au plongeur de rester en contact avec la surface et les pinces faisant office de mains sont suffisament maniables pour effectuer des travaux précis.
De tels équipements seront toutefois supplantés par les scaphandres autonomes car, malgré leur résistance à la profondeur, la pression écrasant les joints d'articulation interdisait tout mouvement.

Travaillant depuis quelques années sur un système à circuit ouvert, Yves Le Prieur brevète en 1933 un semblant de scaphandre bien mal confectionné, un scaphandre qui n'a pas de régulateur à la demande et dont le débit de la bouteille doit être réglé à la main. Grâce à ses démonstrations en piscine, Le Prieur provoque un véritable engouement pour le monde sous-marin. Son système est même adopté par la marine et par les pompiers de Paris. Le détendeur à la demande est oublié au profit du débit continu.
La technologie fait alors un grand pas en arrière.

En 1938 apparaît le DM40 de la société Draeger. C'est un recycleur que les plongeurs portent dans le dos. Il est basé sur les mêmes principes que l'actuel Dolphin ou Ray de cette compagnie. Dans le dos, on trouve une bouteille d'oxygène pur et une d'air comprimé pour faire un mélange calculé d'un bon NITROX. Deux tuyaux à l'arrière du casque permettent de former un circuit d'air neuf et d'air à régénérer.

 

Dans les années qui suivent, Jacques-Yves Cousteau rencontre à Paris Emile Gagnan de la société Air Liquide spécialisé dans les gaz industriels. Celui-ci vient de miniaturiser un détendeur permettant d'alimenter les moteurs de camion en gaz de ville pour pallier la pénurie d'essence imposée par les Allemands. À la demande de Cousteau, il adapte son invention à une bouteille d'air. Le détendeur moderne venait d'être créer avec « l'Aqualung » de Cousteau-Gagnan.

Après la guerre, la société se tourne vers les loisirs et Jacques-Yves Cousteau comprend qu'il y a un véritable marché naissant dans la plongée. Il dépose un brevet et à l'aide de la télévision, il propage dans le monde entier son invention et son nom. Commercialisée en 1946, cette invention connaît rapidement un grand succès et permet à des milliers de personnes d'avoir enfin un accès au monde sous-marin.

Les scaphandriers alimentés de la surface vont connaître leurs heures de gloire dans les années 1940 à 1950, avec la période du grand renflouement d'après guerre. Après cette décennie, ces scaphandriers sont peu à peu remplacés par des scaphandriers autonomes.

Rapidement l'attrait de la profondeur commence à obséder plusieurs plongeurs.
En 1947, un homme descend à une profondeur record de 307 pieds dans la mer Méditerranée avec l'Aqualung de Cousteau. En 1968, deux hommes descendent à 437 pieds en respirant de l'air sous pression.

Des difficultés à respirer sous l’eau avec un tuba apparaissent. Effectivement la respiration par la bouche n’est pas naturelle et l’embout buccal du tuba est jugé trop intrusif, inconfortable et pas hygiénique. C’est pourquoi Tribord a inventé l'Easybreath, premier masque intégral de randonnée palmée pour respirer sous l’eau aussi facilement et naturellement que sur terre par le nez et la bouche. Ce masque innovant offre par sa grande taille un champ de vision dégagé à 180° et élimine totalement la buée grâce à un double flux d’air identique à une VMC domestique.

 

 

 

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