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PHYSIOLOGIE 1/ LAPPAREIL CARDIO-VASCULAIRE 2/ LAPPAREIL RESPIRATOIRE …ET LA PLONGEE.

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1 PHYSIOLOGIE 1/ LAPPAREIL CARDIO-VASCULAIRE 2/ LAPPAREIL RESPIRATOIRE …ET LA PLONGEE

2 PHYSIOLOGIE 1/ LAPPAREIL CARDIO-VASCULAIRE

3 Bloc ; Détendeur Voies aériennes supérieures Échanges gazeux - Voies aériennes inférieures - poumons Système circulatoire Échanges gazeuxTissus Air inspiré N2: 80% O2: 20% -Air expiré: 80% N2; 16% O2 4% CO2 APPAREIL CARDIO- VASCULAIRE APPAREIL VENTILATOIRE Trajet de lair et ses composants : 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

4 LAPPAREIL CARDIO-VASCULAIRE & LA PLONGEE - PLAN * Rappels * Appareil circulatoire - Rôle - Grande & petite circulation - Le sang - Les vaisseaux sanguins - Transport sanguin * Les échanges gazeux * Le coeur - Anatomie - Physiologie et fonctionnement - Régulation * Système cardio-vasculaire et plongée - Aéro-embolie - Choc thermo différentiel - FOP - Déshydratation - Froid 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

5 Rappels 1/3 * Air : composition, pression partielle, volume (Dalton, Mariotte) 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

6 Rôle: essentiel à la vie => Distribution de loxygène et des nutriments => Élimine le gaz carbonique et des déchets Composition : => Sang => Vaisseaux sanguins => Cœur Appareil circulatoire 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

7 La circulation 1/3 Petite circulation (oxygénation du sang) Capillaires pulmonaires Grande circulation (oxygénation des tissus) Grande circulation (oxygénation du cerveau) 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

8 La circulation 2/3 La petite circulation – La circulation pulmonaire Oxygénation du sang Hématose : Lensemble des échanges alvéo-capillaires permettant lapport doxygène au sang et lélimination du gaz carbonique produit par les cellules. Sang hématosé : riche en oxygène Veines caves Artère pulmonaire Veine pulmonaire En plongée : Intervention de lazote 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

9 * véhicule du sang riche en O2 vers les tissus; * débarrasse les déchets de lorganisme; La circulation 3/3 La grande circulation – La circulation générale (systémique) En plongée : Intervention de lazote 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

10 * Définition : => liquide visqueux, opaque et salé de couleur rouge => composé de cellules ou globules (45%) et plasma => la masse sanguine 8% du poids du corps (6 litres chez une personne de 80Kg) * Rôle : => Transporteur : nutriments, hydratation, anticorps, gaz => Évacue les déchets vers les poumons, les reins, la peau Le sang 1/2 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

11 Le sang 2/2 Composition : * Plasma * 50%H2O * Globules rouges : transport dO2 et CO2 (lhémoglobine Fe) 4 à 5 millions/mm3 agrégation en présence dN2 * Globules blancs : défense (virus, bactéries, corps étrangers,..) 7000 à 8000/mm3 * Plaquettes : essentielles à la coagulation 200 à /mm3 * Gaz (O2, N2, CO2), hormones, sels minéraux 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

12 Vaisseaux sanguins 1/1 Les artères (aorte : 2,5 cm) canalisation souples (régulation : vaso constriction et dilatation) transportent le sang du cœur vers lextérieur et les veines de lextérieur vers le cœur pression plus élevée artérioles Les veines veinules canalisations semi-rigides transportent le sans vers le cœur valvules anti retour et contractions musculaires Les capillaires : extrêmement fines échange entre le sang et les cellules 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

13 MODES DE TRANSPORT DES GAZ : - Loxygène O2 : * Composé instable de couleur rouge vif * Principalement combiné à lhémoglobine - 98% sous forme doxyhémoglobine : Hb + O2 => HbO2 * 2% dissout (En plongée la forme dissoute augmente) Chaque globule rouge contient 280 millions de molécules dhémoglobines GLOBINE Hème (fer) fixent lO2 O2 Transport sanguin 1/2 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

14 - Le dioxyde de carbone CO2 : * composé instable de couleur rouge sombre * 87% sous forme de bicarbonates CO2 + H2O = H2CO3 = H+ (ion acide) et HCO3- (ion bicarbonate) * 8% combiné à lhémoglobine Hb + CO2 => HbCO2 ( carbohémoglobine ) * 5% dissous dans le plasma - Le monoxyde de carbone CO : * composé stable qui se fixe sur lhémoglobine Affinité 200 fois plus importante pour le CO que pour lO2 Hb + CO => HbCO ( carboxyhémoglobine ) En cas dintoxication au CO : Traitement O2 hyperbare - Lazote N2 : * entièrement dissout dans le plasma * gaz neutre : PpN2 (alvéolaire) = PpN2 (tissulaire) Transport sanguin 2/2 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

15 Plan * Le coeur - Anatomie - Physiologie et fonctionnement - Régulation * Système cardio-vasculaire et plongée - Aéro-embolie - Choc thermo différentiel - FOP - Déshydratation - Froid

16 Le cœur – Anatomie 1/3 La paroi du cœur est composé de 3 tuniques: * lendocarde : mince membrane qui tapisse la face interne des 4 cavités cardiaques * Le myocarde : tissu musculaire du cœur, mince au niveau des oreillettes épais au niveau ventriculaire. * Le péricarde : enveloppe externe du cœur constituée de deux feuillets Lun viscéral adhérant au myocarde Lautre pariétal (lépicarde) 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

17 Le cœur – Anatomie 2/3 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

18 Le cœur – Anatomie 3/3 * Innervation: 2 circuits de commande - commande réflexe: Noyau sinusal: Keith et Flack Noyau septal: Aschoff et Tawara Faisceau de His - commande automatique: Adaptation du rythme cardiaque en fonction des stimulus externes * Vascularisation - les coronaires (veines et artères) 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

19 Le cœur – Physiologie et fonctionnement 1/3 La révolution cardiaque mouvement cyclique en 3 temps: - Systole auriculaire: contraction des 2 oreillettes - Systole ventriculaire: contraction des 2 ventricules - Diastole: temps de repos 60% 1 - remplissage des oreillettes : veines caves & pulmonaire (diastole) 2 - contraction des oreillettes (systole auriculaire) ouverture des valvules auriculo-ventriculaires remplissage des ventricules 3 - contraction des ventricules (systole ventriculaire) ouverture des valvules semi-lunaires éjection dans les artères (aorte) (diastole) 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

20 Le cœur – Physiologie et fonctionnement 2/ Systole auriculaire Systole ventriculaire Diastole 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

21 Le cœur – Physiologie et fonctionnement 3/3 Les manifestations de lactivité cardiaque Mécanique * le pouls – onde de choque provoquée par chaque systole battements/minute au repos Phonique * TOUM * TA Électrique * lélectrocardiogramme 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

22 Le cœur – Régulation 1/3 Régulation intrinsèque: fonctionnement normal permanent cellules nerveuses spécialisées générant des impulsions excitatrices du myocarde : * le noyau sinusal: fréquence 120/130 par minute * le noyau septal: fréquence 40 à 60 par minute * le faisceau HIS: fréquence 25 à 35 par minute Fréquence résultante: équilibre entre ces trois centres excitateurs battements /minute 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

23 Le cœur – Régulation 2/3 Régulation automatique :adaptation du débit sanguin aux besoins du moment. intensité à leffort, émotion, stress, âge, sexe, entraînement … * capteurs - osmo récepteurs (concentration sanguine mesurée dans lhypothalamus) - baro récepteurs (crosse aortique – sinus carotidien) - volo récepteurs (paroi de loreillette droite) - chémo récepteurs (tension en O2, CO2, acidité, ions….) * transmission aux centres danalyse et de décision * effets : modification de - la fréquence - la pression artérielle - la résistance du réseau sanguin (dilatation ou constriction) Comment? - voie orthosympathique (accélération - noradrénaline) - voie parasympathique (ralentissement - acétylcholine) 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

24 Le cœur – Régulation 3/3 La pression artérielle (PA) pression exercée par le sang sur les parois artérielles = directement issue de la contraction systolique du myocarde On mesure : * la pression totale au moment de la systole ventriculaire (PA max) * la pression en phase de diastole (repos) liée au volume sanguin et au volume des vaisseaux (PA min) * la différence entre les deux exprime la pression dynamique fournie par la pompe cardiaque; écart normal = 4-5 Ex. : = pression max, qualité de la systole ventriculaire 8 = pression min, qualité de la diastole 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

25 Système cardio-vasculaire et la plongée – Accidents 1/8 LAERO-EMBOLIE Mécanisme : * passage de bulles dair dans le circuit sanguin * bouchon dans les coronaires * perturbation ou lésion du myocarde Symptôme : * douleur cardiaque * arrêt cardiaque Conséquences dune SP ou ADD (…à suivre cours suivants) 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

26 Système cardio-vasculaire et la plongée – Accidents 2/8 LE CHOC THERMO-DIFFERENTIEL CARDIAQUE Causes : * plongeur ayant un rythme cardiaque lent * mise à leau Mécanisme : * contact de leau fraîche sur le visage * diminution du rythme cardiaque (réflexe de bradycardie) compensée normalement après quelques minutes * défaut dirrigation cérébrale Symptôme: * perte de connaissance Guide de palanquée 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

27 Système cardio-vasculaire et la plongée – Accidents 3/8 FORAMEN OVALE PERMEABLE (FOP) 1/2 Définition : * trou entre les 2 oreillettes communication inter auriculaire ou shunt entre les 2 oreillettes * poumons inactifs chez lembryon Trou ouvert pour court-circuiter les échanges gazeux pulmonaires assurés par la mère * à la naissance acquisition de la respiration, modification des gradients de pression cœur gauche/cœur droit, fermeture du clapet 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

28 Système cardio-vasculaire et la plongée – Accidents 4/8 FORAMEN OVALE PERMEABLE 2/2 Causes : * perméabilité du foramen ovale dû à une hyperpression sanguine * attention aux bulles silencieuses Mécanisme : * le sang veineux passe directement dans le sang artériel en évitant les échanges pulmonaires * lazote nest pas évacué Facteur aggravant dADD (à suivre…..cours suivants) 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

29 DESHYDRATATION Facteur aggravant des ADD Causes : * Sudation due a la chaleur * Perte de liquides gastriques * Diurèse dimmersion En plongée: * Sécheresse de lair inspirer * Régulation immersion * Gestion du froid Guide de palanquée: * Boire beaucoup deau * Minimum 1,5 L par jour Système cardio-vasculaire et la plongée – Accidents 5/8 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

30 Système cardio-vasculaire et la plongée – Accidents 6/8 DIURESE Facteur aggravant des ADD Causes : * Froid * Pression de leau Mécanisme : * Augmentation du volume sanguin central * Adaptation du rythme cardiaque * Diminution de la masse sanguine par diurèse * Retour en surface: mauvaise élimination de lazote => ADD Guide de palanquée: * Boire beaucoup deau * Minimum 1,5 L par jour 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

31 Système cardio-vasculaire et la plongée – Accidents 7/8 FROID 1/2 : Causes : * nécessité de maintenir la température interne à 37°C => refroidissement 25 fois plus rapide dans leau * changement du milieu, eau froide, combi inadapté, … * refroidissement par Convection: circulation deau près de la peau Conduction: réchauffement de cette eau Préventions : * Bonne alimentation, bien se couvrir sur le bateau * Ne pas plongée fatigué, limiter le temps de plongée * Remonter des lapparition du froid Conduite A Tenir : * Déséquiper le plongeur, sécher sans frotter * Vêtements secs et chauds, boire chaude et sucré 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

32 Système cardio-vasculaire et la plongée – Accidents 8/8 FROID 2/2 : Mécanisme et effets: * capteurs et transmission au centres nerveux * régulation de lorganisme Phase 1 : Vasoconstriction périphérique des vaisseaux Phase 2 :Production de la chaleur : - contractions des muscles horripilateurs diminution de la surface de contacte avec le froid, cher de poule - augmentation involontaire de lactivité musculaire (claquement des dents, frissons,..) pour augmenter également la production de calories Guide de palanquée: * Observation des comportement (position recroquevillée, frissons …) * Attention aux enfants, aux femmes * Ne pas attendre le signe « jai froid » 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

33 Conclusion SYSTEME ESSENTIEL A LA VIE PREVENTION TRES IMPORTANTE * Attention à leffort physique * Attention à la déshydratation * Attention au froid RISQUE FAVORISANT OU AGGRAVANT LES ADD 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

34 PHYSIOLOGIE 1/ LAPPAREIL RESPIRATOIRE

35 RESPIRATOIRE OU VENTILATOIRE ? Ventilation = mécanique ventilatoire (Apnée = arrêt momentané de mouvements ventilatoires) Respiration = échanges gazeux entre sang et tissus (Apnée = les échanges continuent) 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

36 Voies aériennes supérieures :. humidifier. réchauffer. épurer. protéger 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

37 Les sinus : alléger résonance humidifier épurer 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

38 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

39 Espace mort ? Pas déchanges gazeux 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

40 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

41 Les muscles de la ventilation : – Le diaphragme : Muscle principal de la ventilation Contrôle volontaire Contrôle végétatif Le point de côté …. cest lui ! – Les muscles intercostaux Inspiratoires et expiratoires – Les muscles accessoires Grands consommateurs dO2 Grands producteurs de CO2 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

42 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

43 Les alvéoles : -82 M -600 m² de surface – Échanges gazeux O2 CO2 N2 CO – Élasticité limitée – Asthme ! 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

44 Deux phases : => Phase alvéolaire : Se charge en O2 et de décharge en CO2 => Phase tissulaire : Se charge en CO2 et de décharge en O2 Cest le sang qui joue le rôle de transporteur entre les deux phases via le mécanisme de diffusion (transfert par différence de pression partielle) Sang chargé en CO2 POUMON 16% O2 4%CO2 80% N2 20% O2 0%CO2 80% N2 TISSU CO2 N2 O2 N2 PHASE TISSULAIRE 16% O2 4%CO2 80% N2 Sang chargé en O2 Sang chargé en CO2 O2 N2 CO2 N2 PHASE ALVEOLAIRE Les échanges gazeux 1/3 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

45 Les échanges gazeux 2/3 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

46 CO 2 O 2 T O 2 < 40mm Hg T CO 2 > 46 mm Hg Tissu Sang T CO 2 = 40 mm Hg T O 2 = 95 mm HgT O 2 = 40 mm Hg T CO 2 = 46 mm Hg Les échanges gazeux 3/4 décompression compression En plongée : Descente ppN2 on sature en N2 on dé sature en N2 Remontée ppN2 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

47 Les échanges gazeux 4/4 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

48 Les volumes respiratoires VC = volume courant VRI = volume de réserve inspiratoire VRE = volume de réserve expiratoire VR = volume résiduel 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL

49 Le débit ventilatoire – Fréquence ventilatoire : Au repos : / min À leffort maîtrisé : 30 / min À leffort dépassé : 60 / min » Essoufflement !!! – Débit (consommation) = Fréquence x Volume courant Au repos : 12 x 500 ml = 6 litres / min 4 et 11/01/2012Théorie N2/Appareilsl cardiovasculaire, respiratoire & plongée/BSC/TL


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