La plongée : pression barométrique et mécanismes neurochimiques

Diving: barometric pressure and neurochemical mechanisms

Université de la Méditerranée et Institut de Médecine Navale du Service de Santé des Armées EA3280, Physiopathologie et action thérapeutique des gaz sous pression, IFR Jean Roche, Faculté de Médecine Nord, boulevard Pierre Dramard, 13015 Marseille, France

Auteur de correspondance : rostain.jc@jean-roche.univ-mrs.fr

Reçu : 20 Mars 2006

Résumé

Les travaux de Paul Bert regroupés dans son ouvrage "La Pression Barométrique" en 1878 ont été à l'origine de la physiologie hyperbare moderne en démontrant 1) que l'on devait dissocier les effets de la pression de ceux de la décompression, 2) les effets de l'oxygène sous pression et 3) que les accidents neurologiques et mortels des plongeurs étaient dus à des décompressions trop rapides. Cependant, il fallut attendre les travaux de Behnke et al. en 1935, pour que l'on attribue les troubles observés en air comprimé ou en mélange azote-oxygène à partir de 3 bars de pression, à l'augmentation de pression partielle d'azote entraînant une narcose à l'azote. On connaît peu de chose sur les origines et les mécanismes de la narcose que l'on retrouve avec tous les gaz dits inertes. La conception traditionnelle était de relier, comme en anesthésie, l'apparition de la narcose à l'expansion des sites hydrophobiques membranaires au delà d'un volume critique du fait de l'adsorption des molécules du gaz. L'observation d'un effet inverse de la pression sur l'anesthésie générale a longtemps conforté cette théorie lipidique. Cependant, depuis peu, on considère à nouveau les hypothèses protéiques depuis que des résultats avec des anesthésiques gazeux ont été interprétés comme l'évidence d'une interaction directe gaz - protéine. La question est de savoir si les gaz inertes qui perturbent notamment la neurotransmission dopaminergique et GABAergique et probablement glutamatergique, agissent par des processus de liaison sur les protéines des récepteurs aux neurotransmetteurs.

Abstract

The studies of Paul Bert, presented in his book "La Pression Barométrique" in 1878, were at the origin of the modern hyperbaric physiology. Indeed his research demonstrated the effects of oxygen at high pressure, that compression effects must be dissociated from decompression effects, and that neurological troubles and death of divers during or after decompression were due to the fast rate of decompression. However, it is only in 1935 that the work of Behnke et al. attributed the complaints reported at 3 bars and above in compressed air or nitrogen-oxygen mixture to the increase in partial pressure of nitrogen which induces nitrogen narcosis. Little is known about the origins and mechanisms of this narcosis. The traditional view was that anaesthesia or narcosis occurred when the volume of a hydrophobic membrane site was caused to expand beyond a critical amount by the absorption of molecules of a narcotic gas. The observation of the pressure reversal effect during general anaesthesia has long supported this lipid theory. However, recently, protein theories have met with increasing recognition since results with gaseous anaesthetics have been interpreted as evidence for a direct gas-protein interaction. The question is to know whether inert gases, that disrupt dopamine and GABA neurotransmissions and probably glutamatergic neurotransmission, act by binding to neurotransmitter protein receptors.