🌡️ Introduction

Les facteurs environnementaux ont une influence majeure sur les capacités de travail des intervenants. Le travail dans des environnements hostiles (fumées, chaleur, suies, visibilité réduite ou nulle, difficultés de pénétration et de progression) exige une certaine adaptation des intervenants.

Pour intervenir efficacement, il est important que les sapeurs-pompiers soient conscients et préparés régulièrement aux contraintes relatives au port des appareils de protection respiratoire isolants.

🏋️ Les contraintes relatives au porteur — facteurs physiques

Le port des appareils de protection respiratoire :

• modifie le centre de gravité des porteurs ;
• augmente le travail musculaire de l'utilisateur et sa dépense énergétique ;
• participe à la baisse des performances de son utilisateur ;
• limite les capacités de déplacement dans des passages étroits verticaux, horizontaux et lors des franchissements d'obstacles (échelle à crinoline, milieu effondré, etc.).

La condition physique du sapeur-pompier est donc primordiale, influençant directement son autonomie en air et son ressenti des diverses contraintes liées au port d'un ARI. Il est important de veiller à ne pas trop serrer les ceintures et le harnais du dossard, pour éviter une gêne et/ou un frein aux mouvements de progression et aux positions de travail. L'ARI doit reposer essentiellement sur la ceinture ventrale afin de préserver la couche d'air de la tenue de protection du porteur.

🫁 Les facteurs physiologiques

Augmentation de « l'espace mort »

L'espace mort est le volume d'air contenu dans les voies respiratoires entre les cavités nasales et la jonction entre bronchioles et alvéoles. Il est d'environ 150 ml chez l'adulte. L'air contenu dans l'espace mort ne participe pas aux échanges alvéolo-capillaires.

Lors du port d'un appareil de protection respiratoire, l'espace mort est artificiellement augmenté du volume mort imputable au masque, la totalité du masque n'étant pas reventilée à chaque cycle respiratoire. Plus l'espace mort d'un masque est important, plus la concentration en dioxyde de carbone de l'air inspiré est élevée.

On parle alors du phénomène de « réinspiration » : une partie du CO₂ expiré du masque est à nouveau inhalée lors de l'inspiration suivante. Afin de réduire cet effet, la pièce faciale est équipée d'un ½ masque.

Augmentation des résistances respiratoires et du débit de consommation

Le port d'un appareil de protection respiratoire entraîne une augmentation de la résistance de l'écoulement des flux inspiratoire et expiratoire. Ainsi, le maintien d'une ventilation constante est obtenu par une augmentation du travail respiratoire.

Le port de l'appareil respiratoire facilite légèrement le travail inspiratoire par l'arrivée d'air sous pression, mais rend plus difficile le travail expiratoire, ce qui peut engendrer une contre-indication dans le cas de certaines pathologies pulmonaires.

Les débits de consommation du porteur varient entre 10 l/min au repos et 135 l/min pour un travail très intense.

Augmentation de la fréquence cardiaque

Le travail respiratoire sous ARI est responsable d'un accroissement de la fréquence cardiaque. Celle-ci est également augmentée par le travail musculaire, la chaleur de l'environnement, et le stress.

Les conséquences, outre un épuisement plus rapide, sont la déshydratation et l'hypoglycémie.

🧠 Les facteurs psychologiques

Le port d'un appareil entraîne une sensation d'inconfort, liée en partie à l'effort expiratoire nécessaire pour vaincre la résistance respiratoire. Cette sensation d'inconfort est cependant variable selon les intervenants.

L'acceptabilité d'un masque de protection dépend à la fois du degré de confort offert par l'appareil, du psychisme du porteur et de la mission à réaliser. La stabilité émotionnelle de l'utilisateur fait varier la consommation d'air : un sapeur-pompier qui perd son calme accélère son rythme respiratoire et épuise donc rapidement sa réserve d'air.

🎒 Les contraintes attribuables à l'équipement

Le port d'un appareil de protection respiratoire modifie, perturbe et diminue profondément les capacités de perception de l'espace environnant ainsi que les capacités relationnelles.

Le porteur perçoit moins bien l'espace environnant (champ de vision réduit) et sa capacité à communiquer avec l'entourage est limitée, même si son équipement peut comporter des solutions techniques pour limiter cette contrainte (systèmes de transmission et/ou d'amplification de la voix).

L'acuité auditive du porteur d'un appareil de protection respiratoire est toujours perturbée et réduite par la transmission des bruits respiratoires, des bruits de l'environnement, et le port du casque et de la cagoule.

⛽ Les contraintes liées à la réserve d'air

Le temps d'intervention des sapeurs-pompiers est limité par la quantité d'air disponible. Ces limites sont liées à deux critères :

• la consommation du porteur pendant l'activité opérationnelle ;
• la capacité de stockage et la pression de service de la bouteille, mettant à disposition un volume d'air différent selon les modèles.

🧮 Calcul théorique de l'autonomie (ARI circuit ouvert)

1. Déterminer le volume d'air disponible

P : pression de remplissage de la bouteille à 300 bar et à 15°C ; V : volume en eau de la bouteille ; Z : facteur de compressibilité de l'air à 15°C (ex. pour 300 bar, Z = 1,1) ; P_atm : pression atmosphérique de 1 bar.

Exemple : bouteille de 7 litres à 300 bar → Capacité = (300 × 7) / (1,1 × 1) = 1909 litres

2. Calculer l'autonomie en fonction de la consommation du porteur

Pour une activité de sauvetage et de lutte contre l'incendie, en considérant une consommation moyenne de 100 l/min, l'autonomie du porteur de l'ARI équipé de la bouteille 7 l à 300 bar sera d'environ : 1909 / 100 = 19 minutes.