Préparation au Niveau 4. Description et fonctionnement de l'appareil circulatoire.

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1 Page 1 sur 5 Plan du cours. 1. Pourquoi ce cours? 2. Composant central : le coeur. 3. Les vaisseaux sanguins. 4. Le sang. 5. Mode de transport des gaz dans le sang. 6. Les 2 circulations du sang! 7. Le défaut de fabrique! 8. Les barorécepteurs. 9. Les fameuses bulles silencieuses. Appareil circulatoire, schéma général. poumons 1. Pourquoi ce cours? L appareil circulatoire (ou système cardio vasculaire) est composé du cœur, du sang et des différents vaisseaux sanguins. Cet ensemble permet au plongeur : d alimenter en O 2 ses différents organes et muscles, d évacuer le CO 2 fabriqué par son corps, de faire transiter le N 2. de réguler la température de son corps, foie cœur droit veine artère veine cœur gauche artère intestin rein La connaissance de l appareil circulatoire est donc essentielle pour un guide de palanquée, qui doit gérer les échanges gazeux (décompression, effort), le confort (froid, déshydratation) de sa palanquée. organe

2 Page 2 sur 5 2. Composant central : le coeur. Situation : Dans le médiastin (espace entre les 2 poumons). Rôle : Assurer la circulation du sang dans le corps, comme une pompe. Composition : Un muscle creux (le myocarde) qui forme l équivalent de 2 pompes (cœur droit et cœur gauche). Fonctionnement : Le cycle cardiaque alterne périodes de contraction systole et de relâchement diastole. Diastole début : Remplissage des oreillettes. Diastole fin : Remplissage des Systole auriculaire : Fin du remplissage des ventricules par contraction des oreillettes. Systole ventriculaire début : Mise en pression du sang dans les Systole ventriculaire fin : Expulsion du sang des Une fois immergé ce cycle baisse automatiquement (bradycardie), mais en cas de stress ou d effort il passe de 70 par minute à beaucoup plus (tachycardie). Ceci entraîne une augmentation du débit sanguin (quantité de sang qui passe par le cœur par minute) et donc une augmentation de la quantité de gaz transportée (O 2, CO 2 et N 2 ). Quand le cœur transporte une grande quantité de N 2, celle-ci se stocke dans l organisme. Une gestion de la décompression adaptée s impose alors (accroissement de la durée des paliers).

3 Page 3 sur 5 3. Les vaisseaux sanguins. Situation : Dans tout le corps, sur chaque organes. Rôle : Assurer le transport du sang entre le cœur et les poumons et entre le cœur et les organes, Permettre l échange des gaz (O 2, CO 2 et N 2 ) entre le sang et les organes. Composition : Coeur Artère φ 25 mm Veine cave Artère moyenne φ 5 mm Veine Artériole Capillaire Lieu d échange des gaz φ 0,007 mm Poumons ou organe Veinule Capillaire Les artères sont élastiques et peuvent se contracter de façon à réguler le débit et la pression du sang. Un barorécepteur (mesure la pression) est situé sur l aorte et informe le SNC (voir aussi chapitre 8). Les veines situées sous le cœur sont munies de valvules antiretour, obligeant ainsi le sang à se diriger vers le cœur. Soumis au froid, les vaisseaux sanguins diminuent de diamètre : vasoconstriction. Soumis à la chaleur, les vaisseaux sanguins augmentent de diamètre : vasodilatation. 4. Le sang. Situation : Dans chaque vaisseau sanguin, volume total de 5 à 6 litres. Rôle : Acheminement des éléments nécessaires du cœur à nos organes (eau, chaleur, gaz, globules, hormones...), Transport des déchets (gaz, ) des organes vers les poumons (ou la peau, les reins) via le cœur. Composition : Eau à 50%. Les composants ci-dessous sont en suspension dans un liquide, le plasma. Se trouve dans le plasma : Globules rouges (GR) Globules blancs (GB) Plaquettes Gaz dissous Nutriments Sels minéraux Hormones Rôle. Transportent l O 2 et CO 2. Contiennent des molécules d hémoglobine sur lesquelles se fixe les gaz. En cas de bulles dans le plasma, les GR s agglutinent ce qui risque de bloquer la circulation. D où l administration d aspirine pour limiter ce phénomène. Défendent l organisme contre les virus, bactéries, corps étrangers (dont les bulles d azote éventuelles!) Permettent la coagulation du sang, la réparation de vaisseaux endommagés. Luttent aussi contre les corps étrangers, (dont les bulles d azote éventuelles!) en s agglutinant autour pour les isoler.

4 Page 4 sur 5 5. Mode de transport des gaz dans le sang. L oxygène, O 2 : En surface, la PpO 2 respirée est 0,2 bar. 98% des molécules d O 2 se fixent sur l hémoglobine et 2% sont dissoutes dans le plasma. Au fur et à mesure du déplacement des molécules d hémoglobine dans le corps, celles-ci libèrent de l O 2 dans le plasma qui à son tour distribue ces O 2 aux cellules (organes). En plongée, la PpO 2 respirée est > 0,2 bar. L O 2 en surnombre ne peut se fixer sur l hémoglobine (plus de place), et se dissout donc dans le plasma. En secourisme, la PpO 2 respirée est > 0,2 bar. Même principe. L azote, N 2 : C est le gaz diluant (gaz inerte) de l air. Il ne se combine pas avec l hémoglobine et est entièrement dissout dans le plasma, qui le distribue aux cellules (organes). Le dioxyde de carbone, CO 2 : Produit par les muscles, il est transporté par le sang pour être évacué par les poumons. Une partie se fixe sur l hémoglobine à la place de l O 2 et la majeure partie se transforme en acide dans le plasma. Le monoxyde de carbone, CO : Il se fixe durablement sur l hémoglobine à la place de l O 2! Ce qui entraîne un risque d hypoxie. Ce gaz, résidu de combustion, est donc dangereux. 0,1% de CO dans l air respiré suffit pour réduire de 50% la capacité du sang à transporter l O 2. La qualité de l air comprimé dans les bouteilles est donc primordiale. Cet air doit être prélevé loin de toute combustion (cigarette, échappement de chaudière, de moteur). 6. Les 2 circulations du sang! 6.1 La circulation pulmonaire (dite petite circulation). Elle permet l oxygénation du sang. Le sang pauvre en O 2 et chargé en CO 2 arrive dans le cœur droit par les veines caves. Le cœur droit envoie ce sang dans les poumons par les artères pulmonaires qui deviennent peu à peu des capillaires entourant chaque alvéole des poumons. Au niveau des alvéoles, il y a échange de gaz : le CO 2 est évacué vers l air contenu dans les alvéoles, l O 2 de l air se fixe sur l hémoglobine, Ces échanges s appellent l hématose. Et en plus en plongée! : à la descente et au fond, le N 2 en excès se dissout dans le plasma, à la remontée, il est évacué vers l air contenu dans les alvéoles. Le sang enrichi en O 2 (sang hématosé) est alors acheminé vers le cœur gauche par les veines pulmonaires. Circulation pulmonaire Circulation générale

5 Page 5 sur La circulation générale (dite grande circulation). Elle permet : L oxygénation de tous les organes (tissus, cellules) du corps. Le cœur gauche envoie le sang hématosé dans la crosse aortique (artère). De là, les artères carotides l acheminent vers le cerveau ; les artères sous-clavières vers les bras ; l aorte vers les jambes et les organes principaux. Au niveau des capillaires, l O 2 est distribué aux organes. L évacuation du CO 2 (et autres déchets). Au niveau des capillaires, le CO 2 est dissout dans le plasma ou se combine avec l hémoglobine. Ce sang rejoint le cœur droit via les veines et veines caves. Il passe alors dans la circulation pulmonaire. En plongée : A la descente et au fond, le N 2 se stocke dans les différents tissus. Lors de la remontée, les paliers et l intervalle de surface, il est évacué vers le cœur par les veines de la circulation générale, puis est évacué vers les alvéoles par les artères pulmonaires. 7. Le défaut de fabrique! LE FORAMEN OVAL PERMEABLE 25 à 30% des plongeurs sont sujet au F.O.P. Une ouverture entre les 2 oreillettes entraîne un mauvais recyclage du sang. 8. Les barorécepteurs. Les barorécepteurs sont sensibles à toutes modifications de pression du sang. Les plus importants se situent dans le sinus carotidien situé à la partie supérieure du cou. Le second barorécepteur artériel important est sur l'aorte. En plongée, le sang se répartit différemment dans le corps, ce qui augmente la pression dans les veines et entraîne un bon remplissage du cœur, facilitant ainsi son travail. La pression sanguine augmente aussi dans les artères. Elle est contrôlée par le SN qui diminue le rythme cardiaque et augmente le diamètre des artères. 9. Les fameuses bulles silencieuses. L organisme tolère des bulles de gaz inerte (azote) dans la circulation veineuse, tant qu elles sont de petite taille et en petite quantité. Elles sont évacuées par les poumons lors de l expiration. Elles apparaissent à la remontée si : - vitesse de remontée rapide (> 17m/min suivant la procédure Tables MN90). - saturation élevée (plongée profonde, yo-yo.) Elles représentent un risque d accident de décompression potentiel. La détection des bulles se fait avec un doppler.