ANATOMIE & PHYSIOLOGIE DU SYSTEME VENTILATOIRE Comité départemental du Val de Marne – Marc TISON – Moniteur Fédéral 2ème degré ANATOMIE & PHYSIOLOGIE DU SYSTEME VENTILATOIRE http://ici.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/pascal/fya/circulrespir/indexcircul.htm

Sources http://ici.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/pascal/fya/circulrespir/indexcircul.htm

L’appareil Ventilatoire - Introduction La respiration est une action vitale pour chaque individu et à plus forte raison pour du plongeur. Nous devons connaître dans notre organisme quels sont les mécanismes ventilatoires qui rentrent en ligne de compte dans la respiration afin de mieux apprécier l’attitude du plongeur dans le milieu subaquatique et les contraintes que cet environnement nous impose. Les voies aériennes supérieures Le nez - Deux fosses nasales qui filtrent, chauffent et humidifient l’air, ce qui n’est plus le cas en plongée. La bouche - Donne directement sur pharynx. En plongée, l’air s’engouffre directement dans la trachée. Le Pharynx - situé derrière les fosses nasales et la bouche. Premières défenses de l’organisme. Trie l’air des aliments. Le Larynx - les cordes vocales. S’obstrue en haut par l’épiglotte. Evite aux aliments de passer dans la trachée.

L’appareil Ventilatoire – Anatomie – Les V.A.I. Les voies aériennes inférieures La Trachée - Composée d’un empilage creux d’arceaux cartilagineux en forme de fer à cheval. L’intérieur est tapissé d’une muqueuse hérissée de cils qui réagissent à toute irritation par la mise en route de la toux. La Trachée se divise ensuite en deux Bronches Souches pour chaque poumons. Les bronches souches se subdivisent en bronchioles et bronchioles terminales.

L’appareil Ventilatoire - Anatomie Les poumons et la plèvre : Les poumons sont constitués de 5 masses spongieuses (3 à droite et 2 à gauche) entourées d’une membrane protectrice; la plèvre. Celle-ci est composée de deux feuillets. Un feuillet au contact du poumon (feuillet viscéral). L'autre accolé au premier, est au contact de la paroi thoracique (feuillet pariétal). Ces deux feuillets peuvent glisser l'un par rapport à l'autre grâce au liquide pleural qui fait office de lubrifiant. Chaque poumon possède sa plèvre et se retrouve donc solidaire de la paroi thoracique de sorte qu'il va suivre les mouvements de celle-ci. La plèvre se referme au niveau du « hile* » sur les bronches souches. Trachée Hile* Bronches Plèvre pariétale Plèvre viscérale Diaphragme 12 paires de côtes V.A.S + V.A.I = espace mort

L’appareil Ventilatoire - Anatomie Les V.A.I Des bronchioles, l’air arrive dans une centaine de millions de Sacs Alvéolaires où vont s’effectuer les échanges gazeux. Chaque sacs de un à deux millimètres est entouré d’un fin réseau de capillaires sanguins. Une alvéole, c’est une membrane très fine, l’épithélium, et à l’intérieur de chaque alvéole le Surfactant. Il diminue la tension superficielle de la surface en empêchant les alvéoles de s’affaisser. Surface totale des alvéoles ~ terrain de tennis

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L’appareil Ventilatoire - Physiologie La mécanique ventilatoire Deux mouvements alternés et d’amplitude variable. L’inspiration Phénomène actif. Le diaphragme s’abaisse aidé par les muscles obliques qui tirent sur la cage thoracique.  Augmentation du volume. Les poumons, collée à la cage thoracique par les deux feuillets pleuraux augmente également de volume.  Petite dépression, l’air s’engouffre plus ou moins rapidement dans les poumons selon que la ventilation soit courante ou forcée.

L’appareil Ventilatoire - Physiologie

L’appareil Ventilatoire - Physiologie La mécanique ventilatoire L’expiration Phénomène passif. Le diaphragme remonte à sa position normale, les muscles intercostaux se relâchent. la cage thoracique diminue de volume légère surpression qui chasse l’air des poumons.

L’appareil Ventilatoire - Physiologie La ventilation pulmonaire L’amplitude, le rythme ou fréquence ventilatoire varient selon les individus et leur activité. Un cycle respiratoire (respiration courante) dure environ 3 secondes, l’expiration étant plus longue que l’inspiration dans un rapport de 2 à 1 1’’ 2’’ i e 1’’ 2’’ i e 1’’ 2’’ i e i e i e 1’’ 2’’ 1’’ 2’’ La fréquence est le cycle respiratoire par minute. Très légèrement différente entre les hommes, 12 à 16/m et les femmes 14 à 18/m, elle est de 20/m chez l’enfant. L’amplitude pulmonaire dépend du volume et celui-ci est variable selon les sujets. Les volumes présentés ici le sont à titre indicatif.

L’appareil Ventilatoire - Physiologie Espace mort anatomique Ventilation pulmonaire V.R.I. Capacité vitale Espace mort anatomique ou volume résiduel V.C. V.R.E.

L’appareil Ventilatoire – Application à la plongée Perturbations mécaniques en plongée La plongée subaquatique provoque des perturbations mécaniques du point de vue anatomique car la respiration en profondeur consiste à faire passer dans un conduit de diamètre déterminé (trachée, bronches etc..) une quantité d’air (ou de gaz) de plus en plus importante en fonction la pression ambiante. La force respiratoire nécessaire est un peu plus grande pour déplacer avec les muscles intercostaux et celui du diaphragme, de plus grands volumes d’air (ou de gaz). Les forces de frottement dans les voies aériennes (bronches - bronchioles) et l’inertie liées aux masses gazeuses en mouvement augmentent également. Les perturbations dynamiques dépendent donc de la vitesse à laquelle s’effectue la respiration, mais également de la viscosité des gaz employés comme l’Air , le Trimix ou l’Héliox et des turbulences anatomiques individuelles.

L’appareil Ventilatoire – Application à la plongée Modifications fonctionnelles en plongée La respiration subaquatique provoque également des modifications fonctionnelles surtout au niveau des volumes pulmonaires. C’est le cas au repos mais surtout dès les premiers efforts respiratoires. Tout effort ventilatoire augmente de façon significative le volume courant (VC) au dépend du volume inspiratoire de réserve (VRI). Le volume expiratoire de réserve (VRE) est lui augmenté. On assiste ainsi à une modification de l’utilisation des volumes pulmonaires. Le plongeur soumis à ces modifications adopte une respiration propre Il mobilise un volume courant plus important (d’ou une plus grande consommation). Il pratique de courtes apnées inspiratoires. Il respire plus lentement.

L’appareil Ventilatoire – Application à la plongée Cette altération fonctionnelle provoque une diminution de l’effet de la ventilation en augmentant l’effort respiratoire. En outre la rétention et l’accoutumance au CO2 rend le travail ou l’effort subaquatique plus difficile car le plongeur augmente sa sensibilité à l’essoufflement. C’est pour ces raisons que le plongeur doit apprendre à contrôler sa respiration afin d’assurer une meilleur oxygénation en rapport avec l’effort qu’il fournit en plongée. « …un bon plongeur ne subit pas sa respiration, il la détermine… » – Guy Poulet – ‘’la plongée’’ éd. Denoël.

FIN http://ici.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/pascal/fya/circulrespir/indexcircul.htm