Respiration

L’appareil respiratoire transporte l’air et donc l’oxygène qu’il contient à travers le nez, la bouche, le larynx, la trachée-artère, les bronches, les bronchioles et les poumons. La respiration est un processus involontaire, sous le contrôle des centres respiratoires du système nerveux central. Le rythme et l’amplitude respiratoires permettent de réguler l’apport d’oxygène et l’élimination du dioxyde de carbone (gaz carbonique).

Les poumons ont une structure spongieuse et élastique, normalement de couleur rose foncé, pesant entre 325 et 570 grammes (le poumon droit, avec trois lobes, est un peu plus lourd que le gauche qui n’a que deux lobes).

Les voies aériennes se terminent par d’innombrables alvéoles, dont la surface est recouverte d’un surfactant. Ce surfactant est un mélange de protéines, de phospholipides et d’électrolytes sécrétés par les pneumocytes de type II. Il diminue fortement la tension superficielle du liquide tapissant les alvéoles et empêche leur collapsus qui conduirait à l’arrêt des échanges gazeux.

Les alvéoles sont adjacentes aux vaisseaux capillaires pulmonaires, et cette interface est le site des échanges gazeux oxygène-dioxyde de carbone : à l’inspiration, l’oxygène diffuse à travers la membrane alvéolo-capillaire, se fixe à l’hémoglobine et via les veines pulmonaires, l’oreillette gauche, le ventricule gauche, l’aorte et les artères, diffuse dans l’ensemble des organes. Le sang chargé en dioxyde de carbone est transporté par les veines à partir des organes, arrive à l’oreillette droite et passe du ventricule droit vers les poumons, où il repasse la barrière alvéolo-capillaire lors de l’expiration.

Noyade

L’existence de trois mécanismes possibles pour le décès par noyade rend ce diagnostic complexe. Il faut envisager :

La noyade vraie survient après une submersion plus ou moins prolongée dans l’eau, ce qui conduit à une diminution graduelle de la teneur en oxygène du sang (hypoxémie) et des organes (hypoxie, puis anoxie) et à un éventuel arrêt cardiopulmonaire. Une hypoxie cérébrale de moins de dix minutes peut causer des lésions neuronales irréversibles. La privation d’oxygène et l’augmentation de la teneur en dioxyde de carbone produisent une acidose métabolique qui peut être fatale si elle est prolongée. Il n’est pas nécessaire d’inhaler une grande quantité de liquide pour que la noyade survienne : les enfants, les individus fortement alcoolisés ou blessés peuvent se noyer dans quelques centimètres d’eau.

Les principales modifications physiologiques sont les suivantes [1, 3, 6, 7] :

L’eau (salée ou douce) altère fortement le surfactant, ce qui entraîne une modification de la tension superficielle et un collapsus alvéolaire. L’épithélium alvéolaire est alors détruit, puis l’épithélium capillaire [8, 9].

L’eau douce, hypotonique, détruit directement le surfactant déposé sur l’épithélium alvéolaire, accroissant ainsi la tension supeficielle et produisant un collapsus des alvéoles (à moins que l’œdème pulmonaire ne se soit déjà produit, remplissant alors les alvéoles). Cela permet l’entrée rapide d’eau dans la circulation sanguine, l’augmentation du volume sanguin (hémodilution) et la diminution des concentrations des électrolytes. Il s’ensuit une augmentation du travail cardiaque, qui conjointement avec la formation de l’œdème pulmonaire, conduit à des anomalies du rythme cardiaque et à un collapsus cardio-vasculaire mortel.

En revanche, l’eau de mer, hypertonique, provoque une sortie des protéines sanguines vers les alvéoles, diluant le surfactant et le détruisant, empêchant les échanges gazeux et provoquant un œdème pulmonaire. On observe donc une hémoconcentration avec augmentation de la concentration ionique plasmatique. Des électrolytes provenant de l’eau de mer diffusent dans l’espace vasculaire.

Le mélange eau, surfactant, protéines, cellules sanguines et air forme une écume mousseuse blanche ou rosée, qui remonte le long des voies aériennes supérieures et peut ressortir par la bouche. Cependant, cette écume n’est pas spécifique (voir plus loin) et à l’inverse, peut ne pas être retrouvée en cas de noyade vraie.

Il faut garder à l’esprit que l’inhalation d’une faible quantité d’eau peut être à l’origine d’un spasme involontaire et brutal du larynx, avec la formation d’un bouchon de mucus, et de spume, empêchant l’entrée de quantités notables d’eau dans les poumons. On parle alors de noyade sèche. Ce phénomène, où on ne retrouve que peu ou pas d’eau dans les voies aériennes, se produirait dans 5 à 15 % des cas [3, 10].

Mise en évidence de l’hémodilution

Le passage d’eau douce dans le sang veineux pulmonaire entraîne une hémodilution importante dans la petite circulation. Il faudra donc au début de l’autopsie prélever du sang dans le cœur droit et dans le cœur gauche pour pouvoir effectuer des comparaisons entre les deux prélèvements.

Les éléments pouvant être étudiés ont été passés en revue par Durigon [2, 8].

Tous ces paramètres ont été utilisés (et peuvent l’être) avec plus ou moins de succès, mais jamais seuls car aucun n’est vraiment sélectif et l’interprétation des résultats difficiles : leur étude ne fait qu’alimenter un faisceau d’arguments permettant d’arriver au diagnostic de noyade vitale [16–20].

Il serait ainsi possible de différencier une noyade en eau douce d’une noyade en eau de mer : dans le premier cas, le sodium, le potassium, le magnésium et le chlore sont diminués, alors que le calcium est augmenté. Dans le cas d’une noyade en eau de mer, le chlore, le magnésium et le calcium seraient augmentés dans le cœur gauche. Toutes les méthodes de dosage sont celles classiquement utilisées en biochimie et en bactériologie.

De rares travaux [21, 22] ont mis l’accent sur l’utilisation de la mesure comparative du fer sanguin dans le sang des deux ventricules : la concentration en fer est plus importante dans le cœur droit (Fe_CD) que dans le cœur gauche (Fe_CG). Sur 26 cas étudiés par Lorin [21], la différence [Fe_CD] – [Fe_CG] va de 0,7 mg/L à 21,6 mg/L (moyenne : 3,8 mg/L). La durée de l’agonie semble cependant influencer les résultats. Ce marqueur de l’hémodilution est de bonne présomption si le corps n’a pas séjourné trop longtemps dans l’eau. Il est donc bien discriminatif, mais il est cependant limité aux noyades en eau douce.

Méthodes : le fer peut être dosé par colorimétrie ; la SAA ou l’ICP/SM ne sont pas impératives car le dosage sanguin du fer est réalisé en routine dans de nombreux laboratoires de biochimie courante. Cependant, la préparation de l’échantillon pouvant être rendue difficile par la présence de caillot ou le sang putréfié, l’utilisation de l’ICP/SM peut permettre de s’affranchir facilement de ces problèmes.