Renaud Biginelli - E3 - Cours N4 du 25 janvier 2014 LES ACCIDENTS

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1 Renaud Biginelli - E3 - Cours N4 du 25 janvier 2014 LES ACCIDENTS

2 Sommaire Le froid, la syncope hypoxique et la noyade Retour sur l anatomie et la physilogie I - Le systême nerveux central ou SNC a) les éléments qui le compose b) ses fonctions c) focus sur une neurone II - La circulation a) une pompe pour le mouvement : le coeur b) un réseaux : le systême vasculaire c) un transporteur : le sang d) le transport des gaz : N 2, O 2, CO 2 et CO e) la combinaison de l ensemble : petite et grande circulation III - La respiration a) ventiler b) diffuser IV - Les dangers du milieu a) le froid b) la syncope hypoxique c) la noyade annexe schéma des pressions partielles de gaz dans l organisme

3 Le systême nerveux central ou snc Il est composé de 3 éléments : l l encéphale : cerveau, cervelet et bulbe rachidien, l la moelle épinière : qui assure toutes les transmissions du cerveau, mais gère aussi de nombreux réflexes, l les nerfs : qui assurent la transmission de l influx du cerveau vers les organes et des organes vers le cerveau. (cf bas de page) Il remplit 2 fonctions essentielles : l le fonctionnement autonome des organes internes (respiration, rythme cardiaque,...) : système neurovégétatif. Il gère deux systèmes antagonistes, le système parasympathique (modérateur) et le système orthosympathique (activateur), l la gestion de notre relation avec notre environnement : système cérébrospinal. Pour être encore plus efficace dans son rôle de régulation le SNC active également les glandes endocrines qui sécrètent les hormones comme l adrénaline, la noradrénaline qui interviennent dans la fréquence cardiaque, la vaso constriction ou l augmentaion du glucose sanguin. En résumé, deux systèmes assurent la régulation, le premier d origine nerveuse quasi-instantané et le second plus long et plus lent utilise le sang comme vecteur de propagation. En détail Les cellules nerveuses s associent pour former un nerf. Un neurone s associe à un autre neurone par les synapses (cf ci-dessus). Les nerfs qui conduisent l influx de la periphérie vers le SNC sont dit sensitifs, les nerfs qui conduisent l influx du SNC vers la périphérie sont dit moteurs. On estime qu il pourrait y avoir 50 à 100 milliards de neurones dans le cerveau.

4 La circulation l le coeur : la pompe qui assure le mouvement de la circulation, l le systême vasculaire : le réseau de veines et artères pour aller du coeur vers les organes et les cellules (et retour), l le sang : le réseau de veines et artères pour aller du coeur vers les organes et les cellules (et retour). a) le coeur C est un muscle creux composé de 4 cavités : 2 oreillettes et 2 ventricules. C est la «pompe», Il assure la circulation du sang dans le système vasculaire. Le coeur droit pour la circulation pulmonaire et le coeur gauche pour la circulation générale. Quelques chiffres : le coeur bat à 70 pulsations minute environ il chasse 5 à 6 litres de sang/minute soit de litres pour 3 milliards de contractions en 70 ans

5 b) le systême vasculaire On trouve les artères, les veines et les capillaires. Les artères acheminent le sang riche en O 2 du ventricule gauche vers les organes. Les veines ramènent le sang des capillaires vers le coeur. Les capillaires, environ 8 fois plus petit qu un cheveux, sont l extrémités du système de distribution. Les globules rouges y circulent à la file indienne. L ensemble du réseau mesurerait kilomètres.

6 c) le sang Essentiellement composé d eau, il représente 5 à 6 litres chez l homme adulte et 8% de son poids. Il remplit 3 rôles : l la nutrition : l O 2 et les nutriments, évacuation des déchets CO 2, l la défense : les plaquettes contre les hémorragies et les globules blancs contre les infections virales ou bactériennes, l la régulation : température, Ph, transport des hormones. Composition : - le plasma, 55% du volume global soit environ 3 litres. Composé de 90% d eau, de minéraux, de protéines et de substance en transit comme les glucides, des protéines et des déchets. - les éléments figurés, globules rouges (transport des gaz), globules blancs (défense) et les plaquettes (contre l écoulement sanguin). d) Le transport des gaz L hématie (globule rouge) est la spécialiste du transport de l O 2 et du CO 2 entre les poumons et le reste de l organisme. Ce sont des disques biconcaves capables de se déformer pour passer dans des vaisseaux d un diamètre inférieur au leur. On en compte 5 millions par mm 3 soit environ milliards dans notre corps. Les hématies contiennent un protéine particulière : l hémoglobine, macromolécule formée de 4 polypeptides (globine) et 4 hemes (riches en fer pour fixer l O 2 ). Les molécule d oxygène viennent se fixer sur l hème. Oxyhémoglobine et carbhémoglobine molécule O 2 heme polypeptide molécule CO 2 heme

7 L azote est dissous à 100% dans le plasma L oxygène à 2 modes de transport : - dissout dans le sang à 2% - combiné à l hémoglobine pour 98 % - l oxyhémoglobine (cf schéma ci-dessus) Le gaz carbonique à 3 modes de transport : - dissout à 10% dans le plasma - 30% combiné à l hémoglobine : carbaminohémoglobine - 60% lié à l eau sous forme de bicarbonate (acide carbonique jouant sur le ph sanguin) Le monoxyde de carbone Se fixe sur l heme comme l O2, sur les mêmes supports mais avec une affinitée 300 fois plus grande. Une intoxication de 0,1% réduit de 20% la capacité de transport de l oxygène. e) La circulation Il existe 2 circulations : l la petite circulation : le sang est éjecté du coeur pour aller aux poumons où il s enrichit en O 2 et se débarasse du CO 2. l la grande circulation : une fois enrichi le sang est envoyé à l ensemble des organes de notre corps où il diffuse son O 2 et récupère le CO 2.

8 la respiration La respiration c est l échange d oxygène et de gaz carbonique entre notre corps et le milieu. Elle se fait en deux étapes : l la ventilation : qui assure le renouvellement de l air de nos poumons par l inspiration et l expiration, l l hématose : qui assure les échanges gazeux entre les poumons et le sang (échange alvéolaire) et le sang et les cellules (échange tissulaire) par le principe de la diffusion (Loi de Henry). I - Ventiler - inspirer expirer a) le mécanisme ventilatoire

9 l le nez et les fosses nasales : filtrent, réchauffent et humidifient l air (en plongée la respiration ne se fait que par la bouche donc un air sec et froid entrainant refroidissement et déshydratation. l le larinx : glotte (déglutition) et cordes vocales. l la trachée : tube de cartilage tapissé de muqueuse qui piège les poussières et les évacue (toux). l les bronches, bronchiolles et alvéoles pulmonaires L inspiration : le diaphragme se contracte, descend, les côtes s écartent le volume pulmonaire augmente créant une dépression (Mariotte) dans les poumons : l air s engouffre pour rétablir l équilibre. C est une phase active. L expiration : les muscles des côtes et du diaphragme se relâchent. Le volume diminue, l air des poumons est chassé vers l extérieur. C est une phase passive, sauf quand on force sur l expiration et sauf en plongée à cause de la résistance du détendeur. b) fréquence ventilatoire et volumes pulmonaires Nos poumons ont un volume d environ 5 litres, mais nous n utilisons que 0,5 litre par inspiration. Notre rythme ventilatoire au repos est de l ordre de 10 à 12 mouvements par minute, soit entre 5 et 6 litres d air par minute. Ce volume peut-être porté jusqu à 150 l/m en cas d efforts soutenus et intense (consommation, essoufflement). En plongée (randonnée) on prend comme base une consommation de 20 l/minute. l le volume courant : 0,5 l l le volume de réserve inspiratoire : 1,5 à 2 litres l le volume de réserve expiratoire : 1 à 1,5 litre l le volume résiduel : 1,5 litre c) l espace mort anatomique C est le volume d air inspiré mais qui ne participe pas aux échanges gazeux car en dehors des alvéoles pulmonaires (nez, bouche, trachée, bronches bronchiolles). Il représente environ 150 ml chez l adulte. Ce qui signifie que sur une inspiration normale de 500 ml seuls 350 ml participent aux échanges alvéolaires. De plus se sont les 150 ml d air contenu dans l espace mort (air riche en CO 2 et pauvre en O 2 suite à l expiration) qui arrivent d abord aux alvéoles avant d être complété par de l air frais. Ce phénomène est amplifié par le détendeur et encore plus par le tuba. ==> lors d un effort au tuba, inspirez par la bouche, expirez par le nez

10 II - Les échanges gazeux : la diffusion a) Stop : révision LA LOI DE HENRY La quantité de gaz dissous dans un liquide est proportionnelle à la pression exercée par ce gaz au contact de l interface air/liquide, à température constante et à saturation. i i i i P=T P>T P<T Saturation équilibre des pressions entre le milieu ambiant et le liquide Sous-saturation la pression dans le milieu ambiant est supérieur à celle du liquide. Le gaz se dissout dans le liquide N.B. : La tension T s exprime en bar ou en mmhg Sur-saturation la tension dans le liquide est supérieure à celle du milieu ambiant. Le gaz retrouve sa forme gazeuse Les facteurs favorisant la sur-saturation ou la sous-saturation l le gradient de pression l la nature du liquide et du gaz l la température l la surface de contact (interface eau/liquide) l l agitation l le temps LA LOI DE DALTON La pression totale exercée par un mélange de gaz est égale à la somme des pressions partielles des gaz qui composent le mélange. On en déduit la formule : Pp gaz = Pabs x % gaz air % bar mmhg O 2 20,93 0, ,06 CO 2 0,033 0, ,334 N 2 79,3 0,79 600,62 100% 1 bar 760 mmhg

11 b) le principe des échanges gazeux Tous les échanges gazeux s expliquent par le phénomène de diffusion. Ces échanges sont déterminés par les différences de pressions partielles de chaque gaz entre les 2 milieux : sang et air alvéolaire d un côté, et sang et tissu de l autre côté. Le gaz tend à diffuser du milieu ou sa pression est la plus forte vers le milieu ou sa pression est moindre, jusqu à l équilibre. c) en détail : la diffusion alvéolaire Surfactant (gras) épithélium alvéolaire épithélium sanguin épithélium sanguin Liquide intersticielle Globule rouge et plasma sanguin La paroi alvéolocapillaire l au niveau pulmonaire : l oxygène diffuse de l air alvéolaire vers le plasma où il se dissout puis se fixe sur l hémoglobine des globules rouges. Le dioxyde de carbone (CO 2 ) dissous dans le plasma et lié aussi à l hémoglobine diffuse vers les alvéoles

12 Pour info, la vitesse de diffusion del O 2 et du CO 2 est si rapide (0,3 seconde) et la vitesse du sang dans les capillaires si lente (0,75 s) que l échange est largement terminé à la fin du capillaire. d) La diffusion cellulaire l au niveau cellulaire : l oxygène diffuse du sang vers les tissus, le CO 2 quitte les tissus pour se dissoudre dans le plasma.

13 dangers du milieu Le froid Mécanisme Le corps cherche à d abord à réduire les pertes calorique par une vasoconstriction périphérique et une hémoconcentration ; le sang reflux vers le tronc pour protéger les organes vitaux (=>diurèse). Si cela ne suffit pas il y a augmentation de la production de calorie par : l accroissement de l activité musculaire : chair de poule, frissons, tremblements, l hyperventilation, l dégradation d éléments nutritifs avec consommation d O2. Symptômes Tremblements, crampe, chair de poule, repli sur soi et désintérêt pour la plongée, surconsommation. Envie d uriner et au pire arythmie cardiaque, baisse de la tension, syncope et mort. Conduite à tenir Remonter plus près de la surface dans les eaux plus chaude. Accroitre les palliers. Faire cesser la plongée. En surface, déséquiper, sécher, hydrater réchauffer progressivement. Pas d alcool. Prévention Bien s alimenter avant la plongée, avoir une combi adaptée et ajustée, se protéger sur le bateau, réduire les temps de plongée. Bonne forme physique.

14 dangers du milieu La syncope hypoxique Définition La syncope hypoxique est une perte de connaissance entrainée par une baisse des ressources en O2 du corps. PpO2 minimal = 0,16 b Mécanisme C est l augmentation du CO2 dans le sang qui provoque l envie de respirer. En hyperventilant l apnéiste fait chuter sa PpCO2 sans augmenter la PpO2. Avec l augmentation de la profondeur la PpO2 se maintient. Mais à la remontée elle chute brusquement sous le seuil des 0,16 b provoquant la syncope. La reprise de la ventilation se fait dans l eau : c est la noyade. Conduite à tenir Traiter l accident. Prévention l Pas d apnée seule, l pas d hyperventilation, l se relaxer, l des équipiers de même niveau, l ne pas pousser ses limites, l être lesté de façon à être en flottabilité positive dans les derniers mètres de remontée.

15 dangers du milieu La noyade Définition La noyade est due à une submersion des voies aériennes supérieures par un liquide entrainant une asphyxie aigue avec ou sans inondation des alvéoles. Il en résulte un manque d O 2, avec arrêt respiratoire, puis cardiaque et mort. 2 types de noyades l noyade primaire inondation des voies aériennes sans pertes de connaissance l noyade secondaire précédée d une syncope apnéique puis reprise du réflexe ventilatoire dans l eau. Classification des noyades selon l état de conscience. l aquastress, l eau dans les voies aériennes supérieur mais pas dans les poumons. ANGOISSES l petit hypoxique début de noyade avec une faible quantitéeau dans les poumons et l estomac. ANGOISSES + TROUBLES RESPIRATOIRES l grand hypoxique, grande quantité d eau dans l estomac et dans les poumons. SEMIE CONSCIENCE + TROUBLES RESPIRATOIRES IMPORTANTS l anoxique, grande quantité d eau dans les poumons et l estomac. ETAT CRITIQUE + MORT APPARENTE Eau avalée : une victime peut avaler de 2 à 5 l d eau provoquant diarrhée et vomissement. Conduite à tenir Protéger alerter secourir Prévention Vérification systématique du matériel de vos plongeurs, vérifiez que la technique de mise à l eau et adaptée et maitrisée, mettez vous à l eau le premier, mise à l eau gilet gonflé, masque en place et détendeur en bouche en permanence, dans l eau restez proche et remontés avec 50 bars sur le bateau et à la remontée revenez au bateau et n oubliez pas le tour d horizon.