ANATOMIE PHYSIOLOGIE Cours niveau 4 CTD 67 laurent.marcoux@wanadoo.fr Laurent MARCOUX MF2 – IR laurent.marcoux@wanadoo.fr

PLAN DU COURS Les échanges gazeux : rappels anatomiques échanges alvéolaires échanges tissulaires transport des gaz par le sang Modifications de la ventilation en plongée L’oreille en plongée : anatomie physio : audition et équilibre trajet du son dans l’oreille manœuvre d’équilibration

Circulation de l’air entre par le nez ou la bouche Réchauffé et humidifié dans les voies aériennes supérieures Trajet : Trachée → grosses bronches → bronchioles → alvéoles

Zoom sur les poumons

Zoom sur les poumons (répétition = fait exprès)

L’arbre bronchique

Mécanisme des échanges gazeux C’est la DIFFUSION = mécanisme passif Diffusion des molécules du milieu le plus concentré vers le moins concentré Quantité de molécules : dans un gaz : PRESSION PARTIELLE dans un liquide : TENSION

Echanges air alvéolaire ↔ sang

Echanges air alvéolaire ↔ sang Air expiré O2 122 CO2 33 Artériole Veinule O2 100 O2 40 CO2 40 CO2 47 (d’après Claude Duboc IN)

Echanges sang ↔ tissus Le muscle consomme de l’O2 et produit du CO2 Le sang artériel est riche en O2 et pauvre en CO2 Donc diffusion …

Transport de l’oxygène 98 % est transporté par les molécules d'hémoglobine contenues dans les globules rouges 2% est transporté sous forme dissoute dans le plasma : cette fraction augmente en immersion Globine (protéine) Groupement hème Fe 2+ L'O2 se fixe sur le fer du groupement hème Le CO2 transporté par l'hémoglobine se fixe sur la globine (d’après Claude Duboc IN)

Transport de l’oxygène L'O2 fixé en fonction de la pression partielle 100 % % O2 transporté Pp d'O2 100 mm de Hg (d’après Claude Duboc IN)

CO2 fixé sur la globine = 8 % CO2 sous forme de bicarbonates = 87 % Transport du CO2 HÉMATIES PLASMA CO2 fixé sur la globine = 8 % CO2 dissous = 5 % CO2 sous forme de bicarbonates = 87 % (d’après Claude Duboc IN)

Et l’azote ? A pression constante : pression partielle (alvéole) tension d’azote (sang et tissus) Donc pas de gradient → pas d’échanges Lorsque la pression varie : descente : PpN2 > TN2 → saturation au fond : PpN2 = TN2 → équilibre remontée : TN2 < PpN2 → désaturation ÉQUIVALENTES

NB : La Pp de CO2 reste constante quelle que soit la profondeur ! Il ne peut en être autrement : le gradient d'élimination n'est que de 7 mm de Hg et si elle augmentait, alors la plongée serait impossible Une alvéole en surface : Pabs = 1 bar N2 O2 CO2 Cette alvéole est descendue à 10 m soit 2 b Pp = 1 x 5% = 2 x 2,5% = Constante Cette molécule de CO2 représente 1/20 des molécules soit ~5% Elle provient du métabolisme La production de CO2 endogène n'a pas augmenté. Cette molécule représente maintenant 1/40 des présentes soit ~2,5 % (d’après Claude Duboc IN)

Conséquence : les effets de l'hyperventilation L'hyperventilation fait diminuer la quantité de CO2 dans l'air alvéolaire. Son intervention participant au déclenchement dans la rupture d'apnée est donc retardée Le CO2 sanguin est donc en diminution Mais l'hyperventilation ne fait pas augmenter la quantité d'O2 apportée au cerveau Car l'hémoglobine est déjà quasiment saturée L'hyperventilation augmente donc considérablement le risque d'apparition de la syncope anoxique (d’après Claude Duboc IN)

L’effet shunt Concerne des alvéoles non ventilées : donc pas d’échange gazeux l’azote n’y est pas éliminé Effet physiologique normal, réversible et variable selon les besoins. Parfois shunts « vrais » = alvéoles bouchées (fumeurs…)

Modifications de la ventilation en plongée : causes Toujours équi-pression interne-externe : détendeur Augmentation espace mort : ventilation sur détendeur. Augmentation travail respiratoire : clapets et ressorts Augmentation résistance écoulement air dans les voies aériennes : effet direct de la pression sur les bronches. augmentation de la densité et de la viscosité de l’air Augmentation des débits mobilisés (Mariotte)  Turbulences au niveau des bronches.

Modifications de la ventilation en plongée : conséquences Augmentation du travail respiratoire : l’expiration devient active Augmentation du volume courant Diminution de la fréquence ventilatoire Production accrue de CO2  Risque d’essoufflement.

Modifications de la ventilation en plongée : prévention des incidents Bonne condition physique. Utilisation de l’Hélium en profondeur (Trimix) : moins visqueux que l’air. Systèmes d’aide inspiratoire détendeurs ?

L’oreille 3 parties aux fonctions différentes : Oreille externe : recueil des sons Oreille moyenne : amplification des sons (x 15 à 20) Transmission à l’oreille interne Oreille interne : audition équilibre

Anatomie

Audition Son capté par le pavillon et conduit par le CAE Le tympan vibre La chaîne des osselets amplifie les vibrations Transmission des vibrations à la fenêtre ovale Puis au liquide cochléaire Excitation des cellules ciliées : transformation des vibrations en impulsions électriques. Transmission du nerf cochléaire (ou auditif) au cerveau Vibrations mécaniques évacuées par fenêtre ronde

Oreille interne

Audition

Audition subaquatique Vitesse de propagation du son : 330 m/s dans l’air 1530 m/s dans l’eau : 5 x plus rapide Dans l’air propagation par voie aérienne : écart entre les oreilles stimulation différée → localisation Dans l’eau propagation par voie osseuse : tuba + radio !! sons mieux perçus, même lointains Par contre difficiles à localiser : tour d’horizon +++

Equilibre Vestibule : Contiennent du liquide Renseignent sur : 3 Canaux semi-circulaires orientés dans les 3 plans de l’espace Saccule Utricule Contiennent du liquide Renseignent sur : Position de la tête Accélération rotation Asymétrie des informations au niveau des 2 oreilles → vertiges

L’équilibrage des oreilles L’oreille moyenne contient de l’air Elle est en relation avec les fosses nasales par la trompe d’Eustache Permet les manœuvres d’équilibrage Ces manœuvres sont +/- faciles selon les personnes

Manœuvres classiques Valsalva : Souffler dans le masque : expiration bouche fermée en se pinçant le nez la plus facile, mais brutale jamais à la remontée Souffler dans le masque : narines plaquées sur la jupe masque faciaux moins brutale

Manœuvres non traumatiques Déglutition simple : si trompes d’Eustache bien droites ! Frenzel : pincer le nez, contracter la base de la langue puis la refouler en haut et en arrière passage d’air du pharynx vers la trompe d’Eustache Moins violente que Valsalva, mais difficile détendeur en bouche

Manœuvres non traumatiques Béance tubaire volontaire décrite par Delonca plonger « trompes ouvertes » en contrôlant les muscles péristaphylins pas possible chez tout le monde !! possibilité d’effectuer des exercices pour y arriver (voir Foret N4)

A la remontée Manœuvre de Toynbee : inverse du Valsalva bouche fermée et nez pincé avaler et aspirer par le nez à utiliser à la remontée, en cas de difficultés

Conclusion : préserver ses oreilles Ne pas plonger enrhumé Ne jamais forcer Eviter les yoyos Couvrir les oreilles après la plongée +/- désinfecter conduits auditifs externes Enlever les bouchons de cérumen