Les modèles probabilistes

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La mise au point de tables de plongées calculées sur des paramètres déterminés empiriquement est cependant peu satisfaisante : les statistiques rapportent toujours des accidents qui surviennent malgré le respect des tables de décompression.

A l’évidence, les modèles utilisés ne correspondent que d’assez loin à la réalité, ne serait-ce qu’en raison des approximations nécessaires à leur établissement et à la difficulté de déterminer les vrais paramètres. C’est pourquoi, à la suite des travaux pour la conception de la nouvelle US Navy, il a été admis par la plupart des auteurs que le modèle mathématique n’a que peu d’importance. Ce qui compte, c’est l’étude statistique du risque. L’accident de décompression est alors considéré comme un événement aléatoire inéluctable. L’étude d’une base de données est la seule réalité sur laquelle se fonder pour en déterminer ses caractères.

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Le modèle sigmoïdal de 1971 à 1992

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Lors des mesures d’échanges alvéolo-capillaires pratiquées par spectrométrie de masse chez l’animal à 5 ata après changement de gaz diluants inhalés (N2 et He), il a été observé que ceux-ci ne suivaient pas une loi multi-exponentielle (modèle de Haldane) mais pouvaient être simulés par l’utilisation d’équations sigmoïdales établies par Wald en 1971 : c’est-à-dire une courbe qui démarre tangentiellement à l’axe des temps, présentant un « pseudo-délai ».

Ce modèle, établi par Wald pour rendre compte des transferts gazeux au travers d’une membrane de diffusion, décompose la structure étudiée en une série d’une infinité de compartiments en série : chaque compartiment de rang n se charge à partir du précédent n-1 et se vide dans le suivant n+1 uniquement par diffusion.

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Les modèles néo-haldaniens

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Le modèle de Haldane fut remanié maintes et maintes fois par modification du nombre de compartiments, des périodes et des paramètres de remontée. Pour l’US Navy, Yarbrough en 1937 établissait des tables sur les « tissus » 20, 40 et 75 minutes seulement.

En 1956, Dwyer réintroduisit les tissus courts et un tissu de 120 minutes ainsi qu’une notion de coefficient de sursaturation variable pour un même tissu en fonction de la profondeur.

En France, les tables GERS 65 sont calculées sur un modèle haldanien à trois et quatre tissus (selon les tranches de profondeurs) avec deux jeux de coefficients de sursaturations constants pendant toute la remontée. Une évaluation statistique de la sécurité des tables GERS 65, entre 1966 et 1987, a été effectuée. Un nombre non négligeable d’accidents étaient survenu avec respect des tables. Ceci constitue, en fait, une des raisons qui ont conduit à l’établissement de nouvelles tables : les tables de la Marine Nationale de 1990 (MN 90). Les tables MN 90 ont été calculées selon la méthode haldanienne classique à 12 compartiments avec coefficients constants.

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Le concept de Haldane

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Afin de mener à bien les expériences de physiologie hyperbare et subaquatique, il fallut trouver une espèce animale proche de l'home pour expérimenter les effets de la décompression. Le choix de Haldane se porta sur la chèvre parce que c'était un animal facile à se procurer en Grande-Bretagne, et que sa physiologie était parfaitement connue. En particulier son rapport masse grasse / masse maigre et son taux de perfusion (débit cardiaque / masse corporelle) sont voisins de ceux de l'homme.

Une étude préalable avait montré que cet animal était capable de présenter des accidents de décompression ayant la même expression que chez l'homme, et en particulier les bends. Le primate fut éliminé du fait de son attitude peu calme face à la douleur...

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L'algorithme "E-L" de Thalman

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Dans les années 80, il fut décidé de tester à nouveau les US Navy dans le but de les incorporer dans un ordinateur.

En 1984, 835 plongées tests « humides » furent effectuées afin de créer un algorithme qui calculerait en temps réel des profils de décompression à l’air. Les plongeurs travaillaient la moitié du temps de plongée à une VO2max de 1.4l/min dans une eau relativement froide (55-65° F), l’intervalle entre les deux plongées était au minimum de 36 heures.

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Le modèle de Bühlmann

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En Suisse cette fois, le Pr. Bühlmann choisit des seuils variables comme critère de remontée à partir d’un modèle haldanien.

Chaque compartiment étant muni de 2 coefficients a et b déterminés expérimentalement, le seuil est défini par la pression absolue minimum admissible à la remontée :

Padmissible = (PN2 – a).b

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Le modèle canadien du DCIEM

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Les progrès dans la précision de la détection des bulles circulantes par effet doppler ont ouvert de nouveaux champs d’investigations : d’une part il n’est plus utile d’aller avec le cobaye observé jusqu’à l’accident, ensuite cette technique permet d’évaluer l’efficacité d’une table de plongée, enfin en abandonnant tout modèle déterminisme on peut construire des tables à partir de la seule observation de l’effet doppler.

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Le concept de Hempleman

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En vue de la préparation des nouvelles tables Royal Navy, un développement nouveau et intéressant fut introduit par Hempleman en 1952. Celui-ci suggéra qu’une simple approche mono-tissulaire puisse donner une solution satisfaisante aux problèmes de la décompression.

Il avait remarqué que les accidents de décompression (les bends) survenaient après des plongées profondes de courtes durées ou des plongées à faible profondeur, mais longues. Il en conclut qu’un seul tissu était incriminé dans les bends : le cartilage articulaire peu vascularisé, et que celui-ci ne pouvait supporter qu’une quantité critique de gaz sans avoir apparition de la douleur.

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Le modèle de Spencer

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Dans les années 1970, le Dr M. Spencer aux Etats Unis, observa la présence de bulles détectées par l’intermédiaire d’un doppler dans le sang des plongeurs après qu’ils avaient effectué des plongées n’ayant produit aucun symptôme de décompression.

Plus précisément cette détection par ultrason mettait l’accent sur des embolies de gaz veineuses (appelées « venous gas emboli » ou VGE) et que celle-ci étaient en complète corrélation avec l’apparition des bends. Aucun bends ne se développait sans une détection antérieure de VGE.

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