Pourquoi la pression fait qu’on a mal aux oreilles quand on descend ?

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Pourquoi la pression fait qu’on a mal aux oreilles quand on descend ?

Message par Alain le Sam 14 Fév - 15:33

Petite plongée dans les pressions et volumes
En réalité, on parle de pression mais c’est un abus de langage : il y a pas de problème physique connu pour le corps humain par rapport à la pression. Il suffit de se rappeler les théories quelques peu fumeuses des médecins de l’époque qui pensaient d’abord que la limite physique pour l’homme était de 50m, puis 100m, puis 200m, puis … Les exemples contredisant ces théories ne manquent pas rien qu'avec les records actuels : Herbert Nitsch a plongé à 214m en apnée, Pascal Bernabé a réalisé une plongée à 330m en scaphandre et la Comex 701m en caisson. Et chez les animaux, les cachalots par exemple peuvent descendre à plusieurs milliers de mètres pour chasser le calmar.
Les problèmes qui surviennent pour l’homme ne sont pas des problèmes physiques de pression sur le corps mais des problèmes physiologiques dus aux gaz. D’autres articles sur le site traiteront en détail de ces problématiques.

Ce qui pose de vrais soucis par contre, et qui explique les douleurs qu’on peut ressentir en descendant, c’est que notre corps n’est pas composé entièrement de matière pleine. On est plein de trous et de cavités pleines d’air, et certaines de ces cavités n’ont pas ou très peu de contact avec l’extérieur (oreille interne, sinus, intestins par exemple).

Physiquement, ce n’est pas la variation de pression qui est embêtante mais la variation de volume. Les 2 étant même intimement liés en suivant la loi dite de Mariotte qui dit simplement que le produit de la pression par le volume est constant : P * V = constante. (Aparté pour les physiciens, en fait la vraie loi des gaz parfaits est P V = n R T. Pour les gaz réels c’est beaucoup plus complexe et dépasse largement le but de mon propos actuel). Attention, cette loi ne marche que pour un volume fermé, comme on le verra en fin d'article.

Voyons maintenant pourquoi quand on descend, on a des douleurs : uniquement à cause de Mariotte … enfin pas de Mariotte lui-même mais de la loi qui porte son nom.

Admettons que dans notre oreille interne, située derrière le tympan et reliée au nez par la trompe d’Eustache, le volume d’air emprisonné soit de 100mL (chiffre fictif uniquement pour illustrer le propos, c'est toujours plus parlant). En surface, ce volume tient bien derrière le tympan et ce dernier n’est pas douloureux. Une fois descendu à 10m, on a toujours la même quantité d’air de surface (ou plus exactement le même nombre de molécules d’air) derrière le tympan sauf que la pression est de 2 bars. Du coup pour que la loi de Mariotte reste valable, l’air dans notre oreille doit lui aussi être comprimé à 2bars, reste à déterminer le volume que peut occuper l’air derrière notre tympan. On reprend notre équation P * V = constante. Si on l’écrit différemment P * V en surface = P * V à 10m ; numériquement 1 * 100 = 2 * V à 10m, d’où V = 50mL … et c’est bien là que ça fait mal : le volume derrière le tympan n’est plus assez important, il se courbe vers l’intérieur de l’oreille et si on continue à forcer, on peut le déchirer.

Du coup, la solution à ça, c’est réinjecter de l’air derrière l’oreille pour que le volume occupé par l’air soit toujours identique.
Et là, je vous vois arriver à demander « mais alors quand on remonte, on va avoir le problème dans l’autre sens, le tympan va gonfler vers l’extérieur ? » et vous auriez complètement raison. Heureusement la nature est bien faite et bien qu’on ait du mal à faire remonter la pression derrière l’oreille en injectant de l’air, la sortie de l’air est beaucoup plus simple, la trompe d’Eustache fonctionnant un peu comme un clapet à sens unique.

Et pour finir, on va revenir sur pourquoi les variations de pressions sont plus dangereuses à faible profondeur qu’à forte profondeur. Vous vous rappelez de la loi de Mariotte vue tout à l’heure en début de cet article.
Si on ferme un ballon de baudruche à 10m de profondeur (à 2bars) après lui avoir mis 1L d’air, une fois ramené en surface, il va avoir un volume de 2L (et aura peut-être même déjà éclaté au cours de la remontée).
Ce même ballon, fermé toujours avec 1L d’air à 40m de profondeur (5 bars), si on le remonte de 10m également, il ne ferra à 30m (4 bars) que 1,25L, ce qui est beaucoup moins dangereux pour la santé du ballon s’il a oublié de respirer. Smile

Et si on laisse le ballon ouvert alors ? Simplement on n’est plus dans la condition de la loi de Mariotte, le ballon laissant s’échapper l’air qui se détend au fur et à mesure de la remontée afin de garder son volume constant.

Par Benjamin BERNARD le 03/08/2009

Alain


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