Formation GP. 1 /Le système circulatoire et la plongée 2/ Thermorégulation et Froid

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1 Formation GP 1 /Le système circulatoire et la plongée 2/ Thermorégulation et Froid Document E.Litzellmann construits Avec l aide des documents de P.RAPILLY IR et ses documents, des documents de, P.Patron IR et livre N4 Plongée plaisirs 1

2 Circulation, cœur, froid, Pourquoi ces cours et les objectifs Réussir votre N4 Etre capable de légender des schémas de principes du cœur, de la circulation d expliquer comment circule le sang et comment sont transportés les gaz d utiliser des connaissances anatomiques et physiologiques pour expliquer les accidents de plongée et les prévenir d expliquer comment s adapte ce système lors d une plongée 2

3 Quelques questions types Expliquez le rôle de la petite et de la grande circulation Légendez le schéma du cœur suivant Expliquez ce qu est la révolution cardiaque Réalisez un schéma de la circulation avec les poumons, le cœur, des organes Indiquez les flux de sang Indiquez le sang oxygéné, le sang carbonaté (non oxygéné) 3

4 LE FROID, POURQUOI CE COURS et objectifs MEILLEURE COMPREHENSION DES REACTIONS DU SYSTÈME CIRCULATOIRE FACE AU FROID PREVENTION DES ACCIDENTS 4

5 Sommaire Vision globale du système Petit circulation Grande circulation Le cœur Fonctionnement rythmes Les vaisseaux Le sang Incidences de la plongée sur le système Le Fop foramen ovale perméable Le froid 5

6 VISION GLOBALE DU SYSTEME DEFINITION: LE SYSTÈME CARDIO VASCULAIRE se compose du cœur, des vaisseaux, et du sang Ces fonctions sont essentiels : distribution de l oxygène et des nutriments, aux organes, aux cellules collecte et expulsion des déchets et du CO2 En plongée il est très sollicitépour : Réguler la température Faire fasse àl effort et àla pression Lors de la saturation et désaturation 6

7 Vision globale du système cardiovasculaire Petite Circulation Poumons Artères Veines OD VD Coeur OG V G Grande Circulation Veines Organes Artères 7

8 PETITE CIRCULATION Appelée aussi CIRCULATION PULMONAIRE : circuit POUMONS/COEUR ASSURE L OXYGENATION DU SANG par les échanges gazeux dans le filtre pulmonaire Les capillaires, au contact des alvéoles, charge le sang en oxygène et rejette le CO2 = HEMATOSE POUMONS - VEINES PULMOINAIRES SANG OXYGENE CŒUR GAUCHE CŒUR DROIT ARTERES PULMONAIRES -SANG NON OXYGENE AVEC+ DE CO2 POUMONS DITE CIRCULATION GENERALE GRANDE CIRCULATION CŒUR GAUCHE SANG OXYGENE CROSSE AORTIQUES QUI DISTRIBUE AUX SOUS CLAVIERES, CAROTIDES ET ORGANES (VISCERES INTESTINS REINS RATE FOIE MEMBRES MUSCLES) O2 distribuéau travers des capillaires en contact avec les tissus, CO2 contenu dans les tissus est évacué par les capillaires, et le circuit veineux SANG NON OXYGENE CO2 ET DECHETS LES VEINES CAVES SUPERIEURES ET INFERIEURES VERS CŒUR DROIT EXPULSION VERS LES POUMONS 8

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10 LE COEUR MUSCLE : gros comme un poing environ 300 g, appeléaussi myocarde Placé entre les deux poumons dans espace appelé«médiastinal» ou médiastin IL A UN ROLE DE POMPE : POUR CIRCULATION DU SANG DANS LES ORGANES Deux cotés :(soit deux pompes) droite et gauche Chacun contient 2 cavités : oreillette et ventricule Séparés par des VALVULES pour éviter les reflux sanguins 10

11 Cheminement du sang. Simultanément de 40 à 80 fois par minute (adulte): DROIT : 2 veines caves Oreillette droite Valvule tricuspide Ventricule droit Valvule sigmoïde Artères pulmonaires GAUCHE 4 veines pulmonaires Oreillette gauche Valvule mitrale Ventricule gauche Valvule aortique Crosse aortique 11

12 Détails sur le coeur Organes 2 Veines caves Oreillette Droite Valvule tricuspide Ventricule Droit Valvule sigmoide Coeur Oreillette Gauche Valvule mitrale Ventricule Gauche 4 Veines Pulmonaires Valvule aortique POUMONS Crosse aortique,artère aorte Artères pulmonaires 12

13 CHEMINEMENT DU SANG SYSTOLE DIASTOLE Le rythme cardiaque traduit le nombre de fois où le cycle systole+diastole se reproduit Contraction : ensemble des systoles 40% du temps de travail Repos : diastole 60% Volume éjecté par ventric. Gauche. V.E.S (vol ejection systolique : vol mort : dépend de l aptitude du sujet à l effort La pression artérielle représente la pression au plus fort de la contraction systolique et au plus bas lors du relâchement diastolique : exemple 12/8 Le débit cardiaque s adapte àl effort, au stress, àla pression : 25 a 30 litres par minute en cas d accélération 13

14 Cheminement du sang. Simultanément de 40 à 80 fois par minute (adulte): Veines caves Veines pulmonaires Repos = Diastole 60% Or.D Or.G Systole auriculaire 40% Valvule tricuspide Ventr.D Valvule mitrale Ventr.G Volume éjecté dépend de l aptitude du sujet à l effort (V.E.S) Systole ventriculaire Valvule sigmoïde Valvule aortique Artères pulmonaires Artère aorte 14

15 LE COEUR 15

16 CONTRÔLE DU RYTHME CARDIAQUE Le rythme global est le résultat d une combinaison de 3 rythmes + regulation en fonction des besoins (commande automatique) COMMANDE REFLEXE LA FREQUENCE CARDIAQUE EST LE PRODUIT DE L EQUILIBRE DE CES 3 CENTRES. REGULATION INTRINSEQUE -120 PAR MIN. PAR SYSTEME DE CONDUCTION à 60 /min - 25 à 35 /min COMMANDE AUTOMATIQUE : ensemble de capteurs Actions de centres locaux de commande -Vasoconstriction*ou vasodilatation** -Barorécepteurs (crosse aortique et sinus carotidien -Volurécepteurs (paroi oreillette droite) -chémo-récepteurs : (tension en O2 et CO2, acidité, carbonates > commande par --nerfs orthosympathiques ou sympathiques : (noradrénaline = accélération) - nerfs parasympathiques = ralentissement REGULATION EXTRINSEQUE Modification P.A Fréquence Résistance (dilat ou constriction 16

17 Quelques termes, quelques chiffres Fréquence cardiaque au repos 50 (sportif) à 80 (sédentaire) Fréquence maximale 220 -âge Tachycardie Fréquence cardiaque importante Bradycardie Fréquence cardiaque faible 17

18 Les vaisseaux Artères Veines capillaires Leurs propriétés grâce auxquelles le système fonctionne 18

19 Les pressions HP Réseau artériel BP CŒUR Organe Réseau veineux BP CŒUR Organe 19

20 Les artères : réseau haute pression transporte le sang vers les organes Permet de réguler la circulation par vasodilation ou vasoconstriction Plusieurs couches concentriques Fibres élastiques nombreuses Extensibles Diamètre 0.4 cm (jusque 2.5 cm pour entrée aorte) Contractiles (Musclées) Artérioles : motricité Les veines : réseau basse pression à la sortie des organes Valvule pour faciliter le retour veineux (contre la gravité) Plus souple 0.5 cm (donc plus gros qu une artère) Fibres élastiques rares 20

21 Les capillaires Veinule Artériole Capillaires = perméabilité pour échanges 21

22 LE SANG : Composition et Rôle : gaz Globules rouges : ou hématies : 5millions par mm3,contienne la proteine dite hémoglobine, interviennent dans les transports des gaz Globules blancs environ 6000 par mm3 : défense immunitaire Hormones,sels minéraux, protéines, nutriments, déchêts (acides), anticorps 93% eau, sels mineraux, hormones, nutriments Quantité de sang :environ 5.6 litres/individu 70kg Plaquettes appelées aussi globulines : rôle dans la coagulation 22

23 Le globule rouge (ou Hématies) cellules sans noyau, en forme de disque contenant pigment rouge (fer), Particularitéde l hémoglobine : L O2 se fixe sur l Heme (oxyhemoglobine.) Le CO2 se fixe sur la globine (carbohémoglobine) Le C0 se fixe sur l Hemeet donne un composéstable (carboxyhémoglobine.) globine Heme Patrice Patron

24 Transport de l O 2 He molécule O 2 Oxyhémoglobine À 98% combinée à L hémoglobine Le surplus sous forme dissoute dans le plasma Seule l O2 dissoute est utilisable L O2 EST CONSOMME 24

25 Transport du CO 2 Carbohémoglobine Globine molécule CO 2 8% combinée à l hémoglobine 87% sous forme d acide carbonique 5% dissous dans le plasma LE CO2 EXISTE ET EST EN PLUS PRODUIT 25

26 Transport du CO He molécule CO Carboxyhémoglobine DANGER Combinéstable prends la place de l O 2 (D où ré oxygénation en hyperbarie quand intoxication) 0,1% de CO réduit le transport de l O 2 de 50% Air des blocs vicié, fumée etc attention aux prises d appel d air du compresseur, À l orientation, aux filtres.. 26

27 Transport du N 2? C est là qu intervient Henry : Azote Décompression, échanges gazeux et éléments de calcul de tables 27

28 Pendant une plongée Surface : gravité, retour veineux plus difficile FC augmente si stress Perte de la gravité Circulation veineuse facilitée Sous saturation N2, TN2 Plasma puis organes PpO2 = T02 plasma Travail cardio ventilatoire Augmente Saturation en azote Utilisation nutriments et eau (ventilation) Création CO2 Echanges gazeux Si effort : vasodilation et FC++ Si froid : vasoconstriction Plasma : TN2 TENSION AZOTE -saturation Corps sursaturé en azote, désydratation Analyse d une d hypervolémie car concentration thoracique (transmission message réel :besoin de perdre eau d où envie d uriner) Patrice Patron

29 1ère réponse à l immersion : la bradycardie De pression hydrostatique de pression trans diaphragmatique Eau froide + Sang dans les territoires centraux (0,7 -à 1 l) + Vasoconstriction Surcharge cardiaque (surtout droite) Débit cardiaque (10 à 25%) Étirement des fibres myocardiques contraction Compensation de cette de débitd Vasodilatation Fc 29

30 2ème réponse : la diurèse d immersion + Surcharge cardiaque (surtout droite) = Hypervolémie (uniquement en hyperbarie) Distension et stimulation des volorécepteurs - Hypovolémie Centres Hypothalamo -hypophysaires Elimination urinaire accrue Vasodilatation Volémie normalisée e mais en faite faussée e en surface 30

31 Sur le bateau? Pas d effort! Décharge Retour àla gravité hypovolémie accentuée BOIRE! Environ 0.4 a 0.5 litres eau perdus à rétablir Déshydratation, risque d ADD, fatigue, 31

32 Le Fop ou foramen ovale perméable L embryon n a pas de respiration pulmonaire, l oxygenation du sang se fait par le placenta Cœur droit et gauche sont en communication par les oreillettes, anneaux de vieussens Il se soude jusqu à un an après la naissance Pour 30% de la population le volet est appliqué contre la paroi mais pas soudé En plongée : LORS VALSALVA A LA REMONTEE OU HYPER PRESSION THORACIQUE TEL QUE TOUX - GONFLAGE GILET PAR LA BOUCHE, EFFORT (soulevé ancre, gueuse etc) ETC Provoque une augmentation de la pression oreillette droite qui pousse le volet. Mise en communication avec L oreillette gauche qui ne doit pas recevoir de bulles circulantes ou silencieuses Passage des bulles.. LE FOP peut entrainer accident de décompression neurologique (médullaire) ou vestibulaire (oreilles) ou embolie Gazeuse pulmonaire (OAP œdème aigu du poumon) Les bulles véhiculés dans le cœur gauche parte au cœur droit puis aux carotides 32

33 30% de la population Anneau de vieussens Patrice Patron

34 LE FROID L homme est homéotherme : maintien sa Température centrale en adaptant son métabolisme. - Eau 25 fois plus conductible que Air (26 C) - Neutralité thermique eau 33 C (attn enfants) Dans l air perte 50% par radiation et ¼ par évaporation (respiration), le reste par convection et conduction. Plongeur perd chaleur par conduction du corps vers la couche limite, puis par convection par la peau vers l eau. LES RISQUES SONT : FREINAGE DE LA DECOMPRESSION PAR LA VASOCONSTRICUTION : ADD CRAMPES - NARCOSE MALAISES - PERTE DE CONNAISSANCE Pertes par : -Conduction = (dans air 12%) = à travers liquide ou solide immobilisé - 34

35 Pertes par : Conduction = (dans air 12%) = à travers liquide ou solide immobilisé Convection (75% pour plongeur) (air 12%) = perte entre un corps et un fluide en mouvement Importance au NIVEAU PULMONAIRE, pour réchauffer gaz inspiré et maintenir homéothermie.( par le détendeur 5 à 10 de moins de la masse ventilée Pression = aug masse vol des gaz, échanges accrus. Aux mélanges, perte + importante (hélium) - Évaporation (air) = mécanisme de lutte contre le chaud (en plongée par la ventilation) (25% dans air) (25% eau) Baisse de la température cutanée -RAYONNEMENT : dépend surface d échanges, du pouvoir d absorption ou émission des parois Pas d impact en plongée sauf dans le caisson avec les parois, il faut augmenter température des enceintes quand profondeur augmente. 35

36 Effets physio dus au froid - vasoconstriction pour maintien homéostasie - augmentation thermogenèse par frissons et contractions musculaires - arrêt augmentation métabolisme sous 33 - diminution des échanges circulatoires - baisse T extrémités - limitation à maintien T organes vitaux, pas vers tissus sacrifiés (viscères, peau) hypothermie légère 37.5 à 36 - frissons, engourdissement psychique - peau pale, froide, tachycardie sinusale, aug P.Art, hyper ventilation hypothermie modérée : peau sèche froide livide, cyanose extrémités et lèvres 36

37 34 limite des réponses normales hypothermie sévère 33 : troubles conscience majeurs, PA difficile à prendre, arrêt des frissons quand SNC à 32. Réflexe musculaire ralentit et perte amplitude. Baisse hémodynamique Perte conscience à 30, rigidité musculaire spastique (hypertonie), arythmie cardiaque et ventriculaire RISQUE FIBRILATION 28 Arefléxie totale, inconscience totale, mort apparente, fibrillation ventriculaire spontanée, 24 œdème pulmo 20 arrêt cardiaque, 18 la plus basse, récupération accidentelle 9 la plus basse, descendue en milieu hospi pour thérapie PREVENTION = combinaison etc. - Ne pas réchauffer en frottant Boire tiède, abri, sec, avoir mangé, etre bien habillé chaudement, 37

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