Tout corps plongé dans l’eau froide … 
 
L’être humain est homéotherme, c’est à dire que sa température centrale est maintenue en permanence à peu près stable, malgré les changements de température du milieu extérieur qui affectent son enveloppe externe. L’évolution sans un milieu fortement conducteur comme l’eau entraîne rapidement un dérèglement de la régulation thermique, favorisant la survenue d’accidents de plongée parfois graves.
 
               Convection et conduction, les deux ennemies du plongeur.
 
                On peut perdre de la chaleur de quatre façons : conduction, convection, radiation et évaporation. Dans l’eau, il n’y a ni radiation (échange de chaleur à distance entre la peau et les surfaces qui l’entourent) ni évaporation. Un corps immergé perd la totalité de sa chaleur par conduction et convection.
                La conduction est l’échange thermique secondaire au contact entre deux éléments immobiles. La quantité de chaleur perdue dépend de la différence de température entre les deux, en l’occurrence le corps et l’eau, et de la conductivité du milieu. Celle de l’eau est 25 fois supérieure à celle de l’air.
                Les pertes calorifiques par convection résultent de renouvellement de l’élément en contact avec le corps. Elles dépendent de la différence de température, d’un coefficient de convection propre à l’élément, de la surface exposée et de la vitesse de déplacement. Importantes dans l’air dès qu’il y a du vent, elles deviennent prépondérantes dans l’eau, majorées pas le courant et le déplacement du nageur. Les pertes cutanés varient selon la géographie du corps… et l’anatomie des individus : elles sont d’autant plus importantes que la couche graisseuse est mince et la surface corporelle plus grande : mieux vaut être court sur pattes et enrobé que mince et longiligne !
                A cette déperdition cutanée, s’ajoutent en plongée des pertes respiratoires par convection. L’air respiré prend immédiatement la température de l’eau (les blocs métalliques sont d’excellents conducteurs) et le passage par le détendeur lui fait perdre 5 à 10°C. Les échanges thermiques pulmonaires sont proportionnels au débit respiratoire : ils augmentent donc avec la profondeur (la masse volumique s’élève avec la pression) et avec l’hyperventilation. Ces pertes peuvent dépasser rapidement les possibilités métaboliques du plongeur, d’autant que l’intensification du métabolisme sollicitée pour lutter contre le froid nécessite une quantité d’oxygène plus importante, d’où une hyperventilation qui accroît la déperdition calorifique.
                Plus un plongeur a froid, et plus il s’essouffle, plus il s’essouffle, et plus il perd de la chaleur ! Les fuites calorifiques sont accrues dans les plongées aux mélanges, le coefficient de convection et de conduction de l’hélium étant six fois plus important que celui de l’air. Lors des plongées profondes à saturation, s’y ajoutent des échanges par radiation avec les parois de la tourelle.
 
              Un système de régulation de la température du corps rapidement dépassé.
 
                L’organisme dispose d’une thermorégulation, mais celle-ci est vite débordée dans l’eau froide. Il développe néanmoins des capacités d’adaptation, et la résistance au froid s’améliore chez les plongeurs habitués aux températures peu clémentes. Des récepteurs sensibles au froid (présents au niveau de la peau, la moelle épinière, la carotide) informent les centres cérébraux qui réagissent en déclenchant des réponses musculaires, vasomotrices et métaboliques.
               
n     La vasoconstriction (fermeture) des vaisseaux cutanés diminue la température de la peau, donc la différence avec le milieu extérieur, et améliore l’isolation de l’”écorce” corporelle. A noter que ce phénomène n’existe pas au niveau de la tête.
n     L’”horripilation” (système pileux hérissé et chair de poule) diminue la surface d’échange thermique, donc la convection et la conduction. Mais la redistribution du débit sanguin de la périphérie vers le centre s’accompagne aussi d’une augmentation de l’élimination urinaire, avec fuite calorique accrue.
n     Les contractions musculaires, responsables des frissons, tremblements, claquements de dents, dégagent de l’énergie thermique, mais elles fournissent peu de calories et sont rapidement épuisables.
n     La mobilisation de nos réserves en sucres et en lipides assure la production interne de calories. Cette augmentation du métabolisme cellulaire nécessite une plus grande consommation d’oxygène et une accélération du débit respiratoire.
 
 
                 A physiologie insuffisante, combinaison adaptées.
 
                La température de neutralité thermique, à laquelle s’équilibrent déperdition et production de chaleur, est de 24 à 26°C dans l’air contre 33°C dans l’eau, température rarement atteinte dans nos plongées habituelles. Aussi homo subaquaticus desservi par sa physiologie préfère-t-il le vêtement de néoprène à celui d’Adam.
·       Les combinaisons “humides” interposent entre le corps et l’eau une fine pellicule liquide, qui constitue une couche limite de température intermédiaire et réduit les échanges par conduction et convection. L’inconvénient du néoprène : les multiples bulles d’air qu’il contient diminuent de volume avec l’augmentation de la pression. Plus le plongeur descend, plus la température est basse … et moins il est protégé du froid!
·       Les combinaisons “sèches” deviennent indispensables dans les eaux inférieurs à 10°C. Les équipements avec réchauffement actif (circulation d’eau chaude dans la combinaison et réchauffement de l’air inhalé) sont utilisés dans les plongées profondes à saturation en ambiance héliox ou hydréliox. Sauf pour ces dernières, la protection du visage et des mains n’est jamais parfaite, surtout si l’on veut conserver une certaine dextérité.
 
Le refroidissement est inéluctable pour un séjour d’une certaine durée dans l’eau. Il favorise les accidents : essoufflement, crampes musculaires, une certaine torpeur qui entrave le contrôle de la plongée, avec risque de syncope, de remontée catastrophe avec ses corollaires, surpression pulmonaires et A.D.D..
 
Enfants : cagoulés !
Chez l’enfant, le froid est l’un des principaux facteurs limitant la plongée :
·       Leur couche graisseuse est mince et le rapport surface corporelle / poids est élevé.
·       La tête est proportionnellement plus volumineuse que chez l’adulte, et les pertes calorifiques prédominantes à ce niveau. Le port de la cagoule est impératif.
 
Ne laissez pas entrer le froid.
Avant : grappiller des calories.
·       Port d’une combinaison adaptée avec une cagoule, limitant le renouvellement de la couche-limite.
·       Alimentation riche en sucres retard (riz, pâtes…) pour fournir une réserve énergétique immédiatement utilisable.
·       Une bonne hydratation.
·       La rengaine : ne plonger que si on est en forme, toute atteinte de l’état général durable ou passagère altère les mécanismes de régulation thermique.
Pendant : ne pas les gaspiller !
·       Ne pas faire d’efforts excessifs et en particulier attention à la nage contre-courant. Contre toute attente, l’exercice musculaire fait perdre plus de calories qu’il n’en produit. En augmentant la vitesse du déplacement et le rythme respiratoire, il majore les pertes respiratoires et cutanées par convection. La position recroquevillée et immobile limite au mieux les pertes calorifiques.
·       Arrêter la plongée dès les premiers signes de l’hypothermie, frissons ou claquements de dents.
·       Remonter manu militari son camarade de palanquée tétanisé et tremblant, mais qui n’ose - ou ne peut pas - faire signe.
Après : les récupérer.
·       Recouvrir la malheureuse victime de la couverture de survie, lui faire boire une boisson chaude, mais pas d’alcool qui favorise l’hypoglycémie.
 
Hypothermie : Un risque constant en plongée.
On parle d’hypothermie quand la température centrale descend au-dessous de 35°C. Les premiers signes, frissons, claquements de dents doivent faire interrompre la plongée. Au-delà, apparaît une chute de la tension, du débit cardiaque, des troubles du rythme, avec une cyanose (coloration bleutée due à l’hypoxie) au niveau des extrémités, et un risque d’arrêt cardio-vasculaire. Les trouble de la conscience sont proportionnels à la baisse de la température centrale, pouvant conduire au coma. En dessous de 28°C, le sujet est en état de mort apparente. L’évolution est très souvent fatale dans ces hypothermies majeures, mais paradoxalement le froid protège le cerveau, et d’heureuses surprises ont pu se produire après une réanimation et un réchauffement longtemps poursuivis.
 
Courbe de survie.
Des courbes ont été établies à partir d’enquêtes sur des naufragés.
 Pour un sujet nu, le temps moyen de survie est :
·       Supérieur à 12 h dans une eau supérieur à 20°C.
·       5 h dans une eau entre 15° et 20°C.
·       3 h dans une eau entre 4° et  10°C.
·       45 mn dans une eau entre 2° et 4°C.
·       30 mn dans une eau à 0°C.
·       10 mn dans une eau à -3°C.
 
Dr Maia BOVARD
Plongée Magazine N° 34
octobre / Novembre 1999