L enseignement de l appareil circulatoire

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1 L enseignement de l appareil circulatoire Quels arguments donner pour susciter l intérêt de vos élèves pour ce sujet? Quelles sont les principales difficultés de l enseignement de l appareil circulatoire?

2 Quels arguments donner pour susciter l intérêt de vos élèves Pour comprendre le mécanisme physiologique des accidents (ADD, Toxiques etc.) Pour comprendre le traitement des ADD. Pour comprendre les réponses adaptatives de l organisme en situation d hyperbarie, de froid, de stress et d effort. Pour comprendre les modèles de décompression (perfusion, diffusion etc..) Pour comprendre le mécanisme des échanges gazeux.

3 Quelles sont les principales difficultés de l enseignement de l appareil circulatoire. Développer une vision globale du réseau de distribution (cœur, vaisseaux, sang, sens de circulation, poumon, tissu.) Présenter et expliquer chaque composante du système (cœur, vaisseaux, sang) en allant à l essentiel. Montrer l incidence de l activité subaquatique sur le fonctionnement de cet appareil et sur son adaptation.

4 Développer une vision globale Une proposition consiste à positionner toutes les composantes du système sur un schéma simplifié. Sur ce schéma, il faudra identifier les principaux organes du système grâce à des boîtes vides à remplir (OD, VD, OG, VG, organes partie supérieure, organes partie inférieure, et poumon.) Sur ce schéma, il faudra relier ces boîtes par des flèches pour identifier les sens de circulation et le nom des conduits principaux (artères et veines.) Sur ce schéma il faudra utiliser deux couleurs pour identifier la nature du sang (par exemple, rouge pour le sang riche en O 2 et bleu pour le sang chargé en CO 2.)

5 Organes supérieures (cerveaux..) Veines CO 2 / N 2 /O 2 O 2 / N 2 Poumon Poumon Veines Oreillette droite Artères Oreillette gauche Veines Ventricule droit Ventricule gauche Artères Organes médians et inférieurs (estomac, intestin etc..)

6 Expliquer chaque composante du système Maintenant que le global est compris, nous devons entrer dans la composition de chaque éléments du système. En partant du schéma d ensemble. Faire une analogie avec le principe d une pompe d aquarium (pompe, tuyau, liquide.) Par quoi commencer? Une proposition consiste à partir de la pompe c est d elle que tout part et que tout revient. Elle est au centre du dispositif. On prolonge en montrant les tuyaux qui en partent et qui en reviennent. En conclusion, on abordera le fluide qui y circule.

7 La pompe : le coeur On peut représenter le cœur par un schéma intégrateur. Ce qui est important : Identifier les parties composant le cœur droit et le cœur gauche (oreillette et ventricule.) Identifier les sens de circulation. Identifier les tuyaux qui partent du cœur et ceux qui y reviennent. Identifier les systèmes d ouverture et de fermeture entre les oreillettes et les ventricules. Identifier les trois phases de la contraction cardiaque (diastole, systole auriculaire, systole ventriculaire.) Une fois le schéma intégrateur positionné, vous pouvez passer à une planche anatomique du cœur.

8 Veines caves Veines pulmonaires Diastole OD OG Valvule Valvule Systole auriculaire VG VG Systole ventriculaire Valvule Valvule Artères pulmonaires Artère aorte

9 Planche anatomique du coeur

10 Aorte Veine cave inf Artère pulmonaire Oreillette droite Valvule Oreillette gauche Valvule Valvule oriculoventriculaire Valvule Ventricule gauche Ventricule droit Endocarde Péricarde Veines pulmonair Veine cave sup Animation

11 Les contractions rythmiques DIASTOLE Animation n 1 SYSTOLE AURICULAIRE Animation n 2 SYSTOLE VENTRICULAIRE

12 LA PROBLEMATIQUE DU FORAMEN OVALE

13 Les tuyaux : artères et veines A partir du cœur, il faut montrer le prolongement des tuyaux vers les différentes parties de l organisme. Proposer une planche anatomique de la petite et grande circulation et un schéma de synthèse. Exploiter deux planches anatomiques, l une montrant le système artériel de l être humain et l autre montrant le système veineux. Ceci afin de favoriser une meilleure compréhension de ce qui se passe dans l organisme (trajet des bulles d azote.) Faire comprendre comment se déplace le fluide dans les vaisseaux en montrant les particularités des deux circuits, le circuit HP et le circuit BP.

14 Schéma de la petite et grande circulation

15 Animation n 1

16 capillaires / veinules / veines Poumon Cœur gauche Poumon Artères / artérioles / capillaires Petite circulation Cœur droit Cœur gauche Artères / artérioles / capillaires Organes Cœur droit capillaires / veinules / veines Organes Grande circulation

17 Schéma de la circulation artérielle

18 Animation n 2

19 Schéma de la circulation veineuse

20 Animation n 2

21 Les tuyaux : artères et veines Il faut expliquer comment se déplace le sang du cœur vers les organes. Il faut expliquer comment se déplace le sang des organes vers le cœur. Il faut expliquer les particularités des deux systèmes (HP et BP) et montrer ou se situe la perfusion et la diffusion. Il faut expliquer ce qui se passe au niveau du capillaire. Il faut expliquer la vasomotricité.

22 HP Réseau artériel BP CŒUR Organe Perfusion Diffusion Réseau veineux BP CŒUR Organe

23 Planche anatomique d une artère et d une veine

24 Ce qui se passe au niveau du capillaire Pole artériel Compartiment extracellulaire Pole veineux 0 2 molécules C0 2 déchets Liquide interstitiel Compartiment intracellulaire Noyau cellulaire Liquide intracellulaire

25 La vasomotricité Grâce à un schéma de synthèse, il faut montrer comment est réparti le sang dans le corps en situation de repos puis en situation d effort. Ce schéma servira à comprendre le déplacement des masses sanguines en situation d immersion. Il faut montrer les sphincters et les phénomènes de shunt qui permettront de comprendre les phénomènes de vasodilatation et de vasoconstriction.

26 Schéma de principe de la vasomotricité

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29 Planche anatomique des sphincters

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31 Le fluide : le sang Il est important d identifier chaque éléments constituant du sang en donnant son rôle et en le visualisant à l aide d une photo ou d un schéma. Une proposition consiste à structurer vos données à l aide d un tableau de synthèse. On pourra montrer grâce à ce tableau l incidence de l activité subaquatique sur les éléments constituant du sang.

32 Le globule rouge Il est fabriqué par la moelle osseuse sous l action d une hormone l EPO sécrétée par le rein. Il est détruit par la rate. Il possède une protéine spéciale l hémoglobine qui sert au transport des gaz (0 2, CO 2 ) Leur nombre est en moyenne de 5 million par mm 3 de sang.

33 Le globule rouge Particularité de l hémoglobine : L O2 se fixe sur l Heme (oxyhemoglobine.) Le CO2 se fixe sur la globine (carbohémoglobine) Le C0 se fixe sur l Heme et donne un composé stable (carboxyhémoglobine.) globine Heme

34 He molécule O 2 Oxyhémoglobine Carbohémoglobine Globine molécule CO 2 He molécule CO Carboxyhémoglobine

35 Le globule blanc Ils sont au nombre de 6 à 8000 par mm 3 de sang. Leur fonction est centrée sur la défense de l organisme.

36 Les plaquettes Elles sont fabriquées par la moelle osseuse. Elle joue un rôle capital dans l hémostasie et notamment dans la coagulation du sang Plaquette

37 Le plasma sanguin Il est constitué d eau à 92%. Il contient des : Protéines plasmatiques Lipides, acides lactiques Acide urique, urée Sels minéraux Des gaz dissous

38 Les modifications du rythme cardiaque Il faut grâce à un schéma intégrateur, montrer comment est régulé le cœur. Lors du cours sur le système nerveux on approfondira le système neurovégétatif en intégrant les conséquences du froid, de l effort et du stress. Faire comprendre comment l appareil circulatoire s y prend pour augmenter l apport sanguin.

39 COEUR Rythme de 120 bat / mn Imposé par l automatisme cardiaque Effort Stress Froid Mental Système ralentisseur parasympathique / acétylcholine Système accélérateur sympathique / adrénaline / noradrénaline Abaisse le rythme braychardie Augmente le rythme tachychardie

40 Augmentation de l apport sanguin Comment s y prend l appareil cardio-circulatoire pour augmenter l apport en sang aux tissus qui en ont besoin par exemple les muscles suite à un effort? Les cavités du cœur ne se dilatent pas pour augmenter de volume. L augmentation du débit sanguin se fait grâce à une meilleure évacuation du ventricule et à une élévation de la fréquence cardiaque. Proposition d un exemple chiffré.

41 Débit cardiaque = F x VES F : Fréquence cardiaque VES : Volume éjection systolique Sédentaire au repos F : 70 Bat / mn VES : 70 ml Débit : 70 x 70 = 4,9 l / mn Sédentaire à l effort F : 180 Bat / mn VES : 120 ml Débit : 180 x 120 = x l / mn Sportif au repos F : 60 Bat / mn VES : 100 ml Débit : 50 x 100 = 6 l / mn Sportif à l effort F : 150 Bat / mn VES : 200 ml Débit : 150 x 200 = x l / mn CONCLUSION?

42 Les modifications de l appareil circulatoire en plongée. Reprendre les éléments constituant du sang et montrer leur rôle en plongée. Plaquette : Agrégat suite à la présence de bulles d azote et lésion des membranes épithéliale. Rôle de l aspirine. Globule rouge : Transport O 2 et CO 2 Fixation du CO sur Heme de la globine si air vicié (gonflage) Globule blanc : Encapsulage des bulles d azote et constitution d une coque. Evolution vers MDD Plasma : Transport de l azote dissous. Transport de l oxygène dissous liés à oxygénothérapie normobare et/ou hyperbare et traitement de l ADD

43 Les modifications de l appareil circulatoire en plongée. Montrer grâce au schéma de la petite et grande circulation : Ce qui se passe au niveau du déplacement des masses sanguines suite à l immersion. Les organes perfusés et qui vont se saturer en azote en fonction du taux de perfusion, de leur vascularisation et de leur coefficient de solubilité. Ce qui se passe en terme de charge / décharge en azote dans l organisme en prenant le profil d une plongée : Descente, séjour au fond (phase de charge en gaz inerte.) Remontée (phase de décharge en gaz inerte et rôle du poumon.) Le trajet normal d une bulle d azote et les risques liées aux shunt pulmonaires et cardiaques (Prévoir un schéma du cœur pour montrer le FOP.)

44 Les modifications de l appareil circulatoire en plongée. En synthèse, prendre un profil de plongée (surface, descente, séjour au fond, retour surface, palier ) et expliquer comment va s adapter l appareil circulatoire du plongeur. Surface : Tous les organes sont saturés à 0,8 b d azote. Si le plongeur est stressé, on peut constater une augmentation du rythme cardiaque (adrénaline / noradrenaline.) Suite à mise à l eau, déplacement des masses sanguines vers le thorax avec élévation de la pression intra-thoracique. Afflux sanguin important dans l oreillette droite ce qui va entraîner une bradychardie et une augmentation de la diurèse. Il faut diminuer la masse sanguine et ralentir le flux de sang.

45 Les modifications de l appareil circulatoire en plongée Descente : L organisme est en sous-saturation. Le plasma se sature en azote et en fonction de la perfusion des tissus et de leur faculté à dissoudre plus ou moins vite, on constate une charge en gaz inerte de tout l organisme. Le retour veineux se fait mieux du fait de l absence de gravité. Séjour au fond : En fonction du froid, on assiste à une réponse de l organisme qui consiste à réduire les pertes de chaleur grâce à une vasoconstriction périphérique avec fermeture des sphincters et modification des échanges en gaz inerte. On assiste à une élévation de la diurèse pour rendre le sang moins conducteur. Si effort, vasodilatation pour augmenter le taux de perfusion des muscles et permettre un apport en 0 2 plus important. Modification des échanges en gaz inerte. Le plasma voit sa concentration en eau diminuer du fait de l activation de la diurèse et de la nécessité d humidifier l ai sec fourni par le détendeur. Hypovolémie.

46 Les modifications de l appareil circulatoire en plongée Retour surface : L organisme se trouve en sur-saturation. L organisme est déshydraté, le sang est plus visqueux. Les tissus de l organisme vont dégazer et se décharger en gaz inerte. La vitesse de remontée lente va permettre aux compartiments rapides de se décharger sans risque de dégazage anarchique. Les paliers vont permettre à chaque organe de désaturer à leur rythme et faire en sorte qu il n y en ait aucun qui soit en sursaturation critique dépassée Surface : L organisme continue à désaturer pour tendre vers une nouvelle saturation. Rôle important du filtre pulmonaire qui évacue les bulles d azote grâce à la ventilation. A ce stade, il est important de rétablir une volémie correcte et surtout de ne pas perturber le filtre pulmonaire (effort, apnée, etc..)

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