L appareil ventilatoire (3 parties: ventilation, circulation, échanges gazeux)
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- Odette Gauvin
- il y a 7 ans
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1 Formation Niveau 4 - Guide de Palanquée L appareil ventilatoire (3 parties: ventilation, circulation, échanges gazeux) CTD janvier 2013 Hélène Thomas
2 L objectif de ce cours Hier: Principes de physique utiles en plongée Aujourd hui: Anatomie et physiologie, le fonctionnement de notre corps La ventilation, la circulation, les échanges gazeux = La respiration, la vie! et toutes les modifications dues à notre activité Demain: une meilleure compréhension des accidents de plongée Non pas pour les prendre en charge mais tout faire pour les éviter PREVENTION
3 Plan du cours 1. Les voies aériennes supérieures 2. Les poumons ou voies aériennes inférieures 3. Les volumes pulmonaires 4. Les modifications de la ventilation en plongée
4 Voies aériennes inférieures Voies aériennes supérieures
5 1. Les voies aériennes supérieures Sinus frontaux Sinus maxillaires Narines Palais Larynx (son) Trachée (air) Orifice de la trompe d eustache Pharynx (gorge) Clapet air / aliments, déglutition (Epiglotte) Aliments (Œsophage) Glotte (orifice)
6 Les sinus: filtrent, réchauffent et humidifient l air (en général, environ 300ml d eau éliminé par les poumons juste pour humidifier l air inspiré) masque Trajet de l air en plongée: Air non filtré, non réchauffé, non humidifié. Notre corps s en charge: déshydratation Glotte: Un orifice entre les 2 cordes vocales. En cas de stress, froid, ou pénétration d eau dans les fosses nasales, spasme réflexe qui ferme la glotte. Risque de SP
7 2. Les poumons Poumon droit Poumon gauche Bronches souches hile trachée Muscles intercostaux Cage thoracique Plèvre: 2 feuillets (vide pleural) viscéral pariétal Bronches, Puis bronchioles COEUR alvéoles Diaphragme: muscle respiratoire
8 3. Les volumes pulmonaires EXPIRATION Le diaphragme est relâché. le volume de la cage thoracique diminue. L air est expulsé par la pression Intra-pulmonaire INSPIRATION Le diaphragme est tendu. le volume de la cage thoracique augmente. L air est aspiré par la dépression Intra-pulmonaire
9 Les volumes pulmonaires en plongée
10 Les volumes pulmonaires en plongée Capacité Vitale: 4l VRI (2l) VC (0.5l) V. Résid 1.2l VRE (1.5l) Esp. mort (0.15l) V résid Ventilation normale au repos Plongeur débutant: L amplitude augmente La fréquence augmente Le plongeur force l inspiration Il ne parvient pas encore à bien expirer Plongeur expérimenté: L amplitude augmente La fréquence diminue Le plongeur insiste sur une expiration prolongée
11 Capacité vitale = VC + VRI + VRE = 4l Volume résiduel: air restant dans les poumons à la fin d une expiration forcée. Participe quand même aux échanges gazeux mais n est pas évacué. L espace anatomique mort: dans ce volume résiduel, c est l espace ne participant pas aux échanges gazeux car situé en dehors des alvéoles (nez, bouche, pharynx, trachée...)
12 4. Les modifications de la ventilation en plongée V. Résid 1.2l Esp. mort (0.15l) V résid Capacité Vitale: 4l VRI (2l) VC (0.5l) VRE (1.5l) Plongeur en situation normale Grande amplitude Fréquence modérée Plongeur en effort L amplitude augmente La fréquence augmente Plongeur en essoufflement: L amplitude augmente la fréquence diminue dans le VRI et même dans l espace mort = Ventilation inefficace
13 Votre comportement de GP Entretenir et vérifier son détendeur Planifier la plongée de façon à faire évoluer votre palanquée dans un environnement calme et protégé Adapter la plongée à l état physique et psychologique des plongeurs Vérifier le lestage de vos plongeurs Observer vos plongeurs et leur comportement, pendant la plongée : (respiration, calme, maitrise du niveau d immersion...) Les protéger du courant Eviter les situations pouvant engendrer risque et stress...
14 Planifier Adapter PREVENTION Observer Vérifier Protéger Entretenir Eviter
15 Formation Niveau 4 - Guide de Palanquée L appareil circulatoire (3 parties: ventilation, circulation, échanges gazeux) CTD janvier 2013 Hélène Thomas
16 Plan du cours Les différentes parties de l appareil circulatoire Le fonctionnement de l appareil circulatoire
17 Les différentes parties de l appareil circulatoire 1. le cœur: une pompe 2. Les vaisseaux sanguins (artères, veines, capillaires) 3. le sang 4. les poumons 5. Le transport des gaz dans le sang
18 1. Le cœur Une pompe: le myocarde entre les 2 poumons dans le médiastin Cœur
19 Le muscle du myocarde Veines caves Crosse aortique (artères carotide et sous Clavière) Artères pulmonaires Oreillette gauche Veines pulmonaires Oreillette droite valvules valvules Ventricule droit Ventricule gauche Cœur droit Veines caves Cœur gauche
20 Le cœur: Fait circuler, distribue le sang vers les vaisseaux 2 pompes: droite et gauche Dans chaque pompe 2 parties: oreillette et ventricule Des valvules: pour éviter le reflux
21 Les flux: Quand le muscle se contracte: une systole Le sang est chassé Quand le muscle se relâche: une diastole Le sang arrive
22 Le rythme cardiaque: C est le nombre de cycles par minute 70 pulsations/minute normalement en dessous de 60 contractions/min: bradycardie, au dessus de 100 contractions/min: tachycardie Peut augmenter énormément en cas de: Froid Stress Effort...
23 Le débit cardiaque: C est le nombre de litres par minute De 5l/min à 30l/min
24 2. Les vaisseaux sanguins Les artères amènent le sang du cœur vers les organes: Diamètre de 0.4 à 2.5cm (aorte) Parois plus épaisses Artères/artérioles/capillaires
25 Les veines amènent le sang des organes vers le cœur: Pas plus petites (de 0.5 à 3 cm pour veine cave) Mais parois plus minces Et plus extensibles Veines/veinules/capillaires Environ 60% du volume sanguin
26 Les capillaires servent aux échanges gazeux: Parois très fines Elastiques et contractiles Environ 7000m2 de surface d échange
27 Phénomène de vasoconstriction: Plusieurs raisons possibles: la pression hydrostatique, la combinaison, le froid
28 Conséquences: diminution du calibre des vaisseaux sanguins, pour réduire la circulation vers les périphéries, et se concentrer vers les organes vitaux. Le cœur reçoit alors un afflux sanguin important. Rôle du système nerveux qui régule ce phénomène: Grâce à des récepteurs sensibles aux différences de pression, baisse de la fréquence cardiaque. Grâce à des récepteurs sensibles aux volumes sanguins, la masse sanguine qui afflue vers le cœur, est diminuée pour que le cœur retrouve un rythme normal. Le trop plein est éliminé par urine (diurèse d immersion ou diurèse du froid)
29 Phénomène de vasodilatation: En cas de chaleur, par exemple, augmentation du calibre des vaisseaux sanguins, pour vasculariser tout le corps et augmenter les échanges thermiques vers les périphéries (peau)
30 3. Le sang On parle de sang bleu: chargé en CO2 sang rouge: chargé en O2 Il représente 8% de notre poids total Composé d un liquide: le plasma Le sang véhicule les globules rouges, les globules blancs, les plaquettes, les nutriments, les gaz... Il évacue les déchets par les reins et la peau ou en les acheminant vers les poumons (CO2 par ex)
31 4. Le transport des gaz dans le sang CO2: 87% sous forme d acide carbonique 5% sous forme dissoute 8% fixé sur l hémoglobine O2: 98% fixé sur les hèmes 2% sous forme dissoute N2: 100% sous forme dissoute dans le plasma CO: même site que O2 Fixé sur les hèmes (0.1% de Co sur les hèmes réduit de moitié la capacité de transport de l O2)
32 5. Les poumons (rappel) Poumon droit trachée Bronches souches hile Poumon gauche Muscles intercostaux Cage thoracique viscéral Plèvre: 2 feuillets pariétal Bronches, Puis bronchioles COEUR alvéoles Diaphragme: muscle respiratoire
33 Le fonctionnement de l appareil circulatoire 1. la petite circulation ou circulation pulmonaire 2. la grande circulation ou circulation générale 3. le FOP
34 1. La petite circulation ou circulation pulmonaire Circulation entre le cœur et les poumons Artère aorte Veines caves
35 2. Grande circulation Cerveau et membres supérieurs ou circulation générale Transport du sang bleu des organes vers Le cœur Transport du sang rouge du cœur vers les organes et les tissus Organes et membres inférieurs
36 le rôle du système nerveux dans la régulation de la circulation Quand le sang est chargé en CO2, les chémorécepteurs centraux (bulbes rachidiens) et les chémorécepteurs périphériques (des carotides et de l aorte) augmente la fréquence cardiaque et l amplitude ventilatoire pour réguler le taux de CO2 dans le sang.
37 3. Le FOP: Foramen ovale perméable Chez l embryon, pas de circulation pulmonaire. L oxygénation se fait par le placenta. Donc le sang passe directement de l oreillette droite à l oreillette gauche Parfois il n est pas bien fermé chez les Adultes (25 à 30% de la population)
38 Si la pression augmente dans l oreillette droite (effort, gonflage à la bouche, toux, manœuvre de Valsalva à la remontée...), l ouverture du FOP est forcée et les bulles de N2 passe dans la grande circulation Le FOP est détectable par écho doppler ou échocardiographie Une contre indication? Modifier notre comportement!
39 Formation Niveau 4 - Guide de Palanquée Les échanges gazeux (3 parties: ventilation, circulation, échanges gazeux) CTD janvier 2013 Hélène Thomas
40 Les échanges gazeux 1. Le principe des échanges gazeux 2. Les échanges alvéolaires 3. Les échanges tissulaires
41 Rappel sur les pressions partielles: Dans un mélange gazeux, la pression partielle d un gaz est celle qu il aurait s il occupait seul tout le volume occupé par ce mélange. La pression absolue est la somme des pressions partielles de chaque gaz constituant ce mélange. Pabs = PPO2 + PPN2 (PP = Pabs x %gaz) Par exemple, l air se compose, pour une pression de 1b de pression absolue de: 0.2b O b N2 PPO2 + PPN2
42 1. Le principe des échanges gazeux: Par diffusion: Permet à l O2 et au CO2 de traverser les membranes des alvéoles, capillaires sanguins et cellules Possible grâce à la différence des pressions partielles de part et d autre des membranes. Les échanges se font: des pressions partielles les + hautes vers les pressions partielles les + basses
43 Les échanges tissulaires Sang / tissus Cerveau et membres supérieurs Les échanges alvéolaire ou hématose Transport du sang bleu: des organes vers le cœur Transport du sang rouge: du cœur vers les organes et les tissus Les échanges tissulaires Sang / tissus Organes et membres inférieurs
44 2. Les échanges alvéolaires
45
46 Alvéole AIR INSPIRE (chargé en O2) CO2 O2 Sang artériel CO2 O2 Sang veineux
47 3. Les échanges tissulaires Muscle CO2 O2 Sang veineux CO2 O2 Sang artériel
48 En plongée: Cas particulier du N2: C est un gaz inerte Ne participe pas vraiment aux échanges gazeux Passe des alvéoles aux capillaires sanguins à la descente Passe des capillaires vers les alvéoles à la remontée le N2 circule et est apporté aux tissus qui se chargent à la descente et inversement à la remontée
49 Alvéole AIR INSPIRE (chargé en O2) Sang artériel CO2 CO2 N2 N2 N2 O2 N2 O2 Sang veineux
50 3. Les échanges tissulaires Muscle CO2 O2 Sang veineux N2 N2 CO2 N2 N2 O2 Sang artériel
51 En cas d ouverture du FOP
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53 En cas de shunt ou engorgement pulmonaire AIR INSPIRE (chargé en O2) Sang artériel CO2 CO2 N2 N2 N2 O2 N2 O2 Sang veineux Alvéole
54 RISQUE D ADD!! Le système veineux de la moelle épinière est à faible débit. Ce qui explique peut-être pourquoi il y a plus d ADD médullaires
55 Des questions?
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