Pourquoi entend-on un sifflement après une explosion ?

La question

Les amateurs de films d'actions le sauront, lorsqu'une bombe explose à proximité d'un individu, il s'en suit un traumatisme sonore plus ou moins important, généralement caractérisé par un sifflement. Savez-vous pourquoi a-t-on les oreilles qui sifflent après une explosion ?
(question posée par Belphegor)
Explosion

La réponse

Le phénomène de perception d'un son -bourdonnement, grincement, hyperperception auditive, sifflement...- non issu d'un stimuli extérieur (onde sonore) est nommé acouphène. Outre les causes pathologiques, ces sifflements peuvent être issus d'un blast auditif, c'est à dire être le résultat d'une exposition à un son court extrêmement fort (explosion) ou à un son prolongé trop intense (musique, machines...). Pour comprendre ce phénomène pathogénique complexe, expliquons le fonctionnement de l'oreille et ce qu'est un son.
 
Rappel sur le son
Un son est une onde mécanique en propagation sous forme d'onde longitudinale et par vibration élastique dans un milieu. En français? C'est une succession de 'compression/décompression' dans le milieu (liquide solide ou gazeux) qui propage ce son. Il faut savoir que tout milieu est formé de molécules en mouvement les unes par rapport aux autres (sauf le vide qui du coup est TOTALEMENT silencieux). Ces molécules peuvent être représentées par des billes, où chacune est en interaction avec sa voisine: interaction représentée par un ressort. En notant [X] une molécule, le milieu entre deux points fixe Bob et Alice: nous aurions:
Alice|-(ressort)-[X]-(ressort)-[X]-(ressort)-[X]-(ressort)-[X]-(ressort)-|Bob
Un son émis par Alice va se propager jusqu'à Bob comme une succession de compression/décompression des ressorts entre les molécules. Plus concrètement, celles-ci vibrent selon une certaine fréquence en s'écartant et se rapprochant les unes des autres. La note de musique LA par exemple a une fréquence de 440Hz. Cette propagation de l'onde s'effectue en ligne droite: on dit qu'elle est longitudinale.
 
Rappel sur l'audition
Schéma de l'oreille internet
Schéma de l'oreille interne
Lorsqu'un son est émis, l'onde mécanique correspondant à ce son se transmet dans l'air dans toutes les directions de l'espace. Lorsque cette onde arrive à l'oreille de quelqu'un, elle est captée par le pavillon et canalisée par le conduit auditif vers l'oreille interne. A l'interface, la membrane tympanique, appelée tympan, vibre sous l'action d'un son. Cette vibration est répercutée sur un os nommé marteau qui frappe l'enclume qui se prolonge en l'étrier. Ces trois os, les plus petits du corps humain, transforme donc l'onde sonore en énergie mécanique qui met en mouvement le liquide contenu dans la cochlée. Ce liquide agitent les cils vibratiles, qui transmettent en retour des impulsions électriques au cerveau par l'intermédiaire du nerf auditif. Ces impulsions sont traduites par la zone appropriée du cerveau en information faisant sens: un bruit perçu.
 
Dans le cas d'une explosion les dégâts peuvent être de différents types. Outre les dégâts matériels dûs à l'onde de choc, à  des projections d'éclats, à des brûlures et autres, l'explosion est dangereuse par son niveau fort, bref et intense. De même que pour les niveaux de musique excessifs, ce volume sonore peut causer des dégâts irréparables au système auditif.
 
D'une part, ce son extrême entraîne des pressions importantes qui, en venant frapper le tympan peuvent mener à sa déchirure. Pour vous rendre compte de la force du son, prenez un caisson de basse et placez votre main devant, tout en écoutant un son grave relativement fort. Vous pouvez rapidement sentir le courant d'air induit par l'onde sonore. Les répercussions de cette onde peuvent même se faire sentir sur vos organes internes: vous sentez vibrer vos organes dans votre ventre. Essayez de placer un ballon de baudruche devant le caisson de basse: celui-ci explose. La succession rapide surpression/dépression entraîne la rupture de la cohérence du matériaux: il y a fissure et le ballon explose. Pour le tympan, c'est pareil; une onde trop forte peut l'endommager irréversiblement par rupture ou décollement, entraînant la surdité.
 
Si le tympan ne se déchire pas, l'onde mécanique transmise au système des trois os puis à la cochlée est telle que celle-ci peut s'arracher. Il s'en suit un décollement de la cochlée et là encore c'est la surdité.
 
Si la cochlée ne se déchire pas, le mouvement introduit dans le liquide de la cochlée peut endommager la structure des cellules des cils vibratiles. Ceux-ci transmettent alors de fausses informations au nerf auditif: c'est la sensation de sifflement intense qui se produit après l'explosion.
Error
Pour les explications précédentes, les symptomes sont définitifs et les lésions irrémédiables. Quid des sifflements passagers juste après l'explosion? Dans ce cas, aucune des explications généralement avancées -modification du flux sanguin, déséquilibre ionique, survibration du tympan, ....- n'a obtenu de validation scientifique définitive.
 
En résumé...
 
Les sifflements après une explosion ne sont pas très bien compris. L'hypothèse la plus vraisemblable est un endommagement de la structure des cils vibratiles, présents dans l'oreille interne. Les conséquences d'un blast (la surpression due à l'explosion) sont en revanche précisément connues et vont du sifflement à la surdité selon divers causes: le déchirement du tympan, l'arrache des osselets de l'oreille interne, le décollement de la cochlée, l'endommagement des cils vibratiles.

Pour aller plus loin....

- Le blast: lésions provoquées par une explosion (article de la revue Urgence Pratique)
- Surdité par traumatisme sonore (article Wikipédia)
 
Lien retour vers la boite à Pourquoi
Votre note : Aucun(e) Moyenne : 2.5 (4 votes)