PHYSIOLOGIE ET PLONGEE Béatrice GEOFFROY Janvier 2015
Pourquoi ce cours? Nécessaire pour aborder les échanges gazeux Comprendre le mécanisme circulatoire et quels sont les effets de l immersion Prévenir les accidents Etre en mesure d expliquer la raison de certaines consignes que vous serez amenés à donner
SOMMAIRE???
SYSTÈME CARDIOVASCULAIRE??? Composé de : Un transporteur à le sang Des voies de transport à les vaisseaux sanguins Une pompe à le cœur A quoi sert-il? Distribution de l oxygène et de nutriments aux cellules Elimine le gaz carbonique produit et les déchets Et en plongée? Alimente organes et muscles en oxygène Evacue le gaz carbonique fabriqué Fait transiter l azote
5 à 6 litres en moyenne Rôle de transporteur ( gaz, nutriments,anticorps,déchets des cellules), propulsé dans les vaisseaux grâce à la pompe cardiaque. Composé à 50% d eau, les éléments contenus sont en suspension dans un liquide à le plasma
- composition Globules rouges : Participent au transport de l O2 et CO2 entre les poumons et le reste de l organisme: 98% de l O2 est transporté ainsi Renferment des molécules d hémoglobine ( riches en fer) qui fixent l O2 Sang riche en O2 à hématosé : rouge vif Sang appauvri en O2 et chargé en CO2 : rouge foncé
- composition Les vaisseaux Globules blancs : fonction de défense de l organisme contre les agressions: bactéries, virus, corps étrangers, Plaquettes : essentielles à la coagulation. S agglutinent sur la partie endommagée d un vaisseau pour colmater la brèche. Elles ont une réaction identique en présence d un corps étranger comme une bulle d azote ( dont elles vont augmenter la taille)
les gaz dans le sang Oxygène: En surface : combiné à l hémoglobine à 98% ; 2% dissout dans le plasma En plongée : saturation de l hémoglobine è tout O2 supplémentaire est transporté sous forme dissoute. La quantité d O2 dissoute varie en fonction de la PpO2. Gaz carbonique : En surface : en majorité sous forme de bicarbonates (87%), 8% sur l hémoglobine ( site spécifique), et 5% dissout En plongée : la Pp ne varie pas : à l état de traces dans l air inspiré + production de C02 par les organes stable quelle que soit la pression ambiante. Azote: En surface : Inerte, 100% dissout dans le plasma En plongée : Quantité varie en fonction de la PpN2 : augmentation à la descente et diminution à la remontée
Transporteurs du sang 3 types de vaisseaux: Artères Veines Capillaires
Artères: Partent du cœur, leur calibre diminue plus elles s en éloignent: artère à artériole Paroi épaisse et élastique (fibres musculaires) : leur calibre peut varier è influence sur la pression et le débit sanguin Veines: Vasodilatation : augmentation du calibre ( alcool, chaleur, ) Vasoconstriction : diminution du calibre ( froid, ) Reviennent au cœur, leur calibre augmente plus elles s en rapprochent : veinule à veine Paroi plus mince et plus extensible que celle des artères Munies de valvules anti-retour Capillaires : ramifications des artères et des veines Lieu des échanges gazeux entre sang et cellules Paroi extrèmement fine
Le coeur Rôle de pompe: il aspire et propulse le sang dans les vaisseaux sanguins Localisation : entre les deux poumons ( médiastin), derrière le sternum Constitué d un muscle creux : le myocarde Composé de quatre cavités: oreillette droite et oreillette gauche Ventricule droit et ventricule gauche Cœur droit Cœur gauche Oreillettes et ventricules sont séparés par des valves anti retour A droite: - Tricuspide entre Oreillette D et ventricule D - Pulmonaire entre ventricule D et artère pulmonaire A gauche: - Mitrale entre Oreillette G et ventricule G - Aortique entre ventricule G et aorte
Cycle cardiaque L oreillette, en se contractant, envoie du sang dans le ventricule, qui se contractera à son tour pour éjecter le sang : c est la Systole. Chacun se relâche pour se remplir de sang : c est la Diastole. Systole/Diastole = cycle cardiaque = pulsation Fréquence cardiaque au repos : entre 60 et 80 pulsation /minute (adulte), soit un débit d environ 5 litres/min La fréquence et la force de contraction sont régulées par le système nerveux autonome en fonction des besoins A l effort ou en cas de stress, la fréquence cardiaque augmente, le débit sanguin peut alors être multiplié par 6!!!
On distingue deux circulations, qui correspondent aux deux parties du cœur: la petite et la grande circulation. Petite circulation = circulation pulmonaire le sang pauvre en oxygène part du cœur droit dans l'artère pulmonaire qui se transforme en artérioles puis en capillaires. Au contact des alvéoles pulmonaires, le sang se charge en O2 et rejette le CO2 è hématose. riche en O2 rejoint alors le cœur gauche par les veines pulmonaires. En plongée: - - - descente et fond : une partie du N2 en excès dans l alvéole pulmonaire se dissout dans le sang à chaque cycle ventilatoire. - remontée: N2 en excès dans le sang passe dans les poumons, puis rejeté par l expiration
Grande circulation = circulation systémique du cœur gauche est propulsé dans la crosse aortique puis une partie part vers le cerveau via les carotides et les membres supérieurs via les artères sous clavières. L autre partie part dans l aorte descendante et irrigue les autres organes et membres du corps. Au niveau des tissus le sang libère via les capillaire l O2 et se charge en CO2 et autres déchets avant de repartir dans le circuit veineux pour rejoindre le cœur par la veine cave En plongée: - Descente et fond : le N2 est apporté aux tissus - Remontée : N2 en excès dans les cellules passe dans le sang veineux : génération de bulles silencieuses - Dans les heures qui suivent la plongée : idem que remontée
Bulles silencieuses: Ce sont des bulles de gaz inerte présentes dans la circulation veineuse, tolérées par l organisme car de très petite taille et peu nombreuses. Elles sont évacuées par le filtre pulmonaire lors de l expiration. Elles apparaissent à la remontée; leur nombre est d autant plus important que: - la vitesse de remontée est rapide - la saturation est élevée Elles représentent un risque d accident de désaturation potentiel Barorécepteurs Ce sont des organes ou zones sensibles aux variation de pression. Les plus importants se situent : - dans le sinus carotidien ( à la base du cou) - sur l aorte En plongée, le sang se répartit différemment dans le corps, augmentant ainsi la pression dans les veines et facilitant le travail du cœur.
FOP : Foramen Ouvert Perméable Définition: Chez l embryon, la paroi qui sépare les deux oreillettes est ouverte (pas de respiration pulmonaire). Cet orifice inter auriculaire se referme solidement après la naissance. 25 à 35% des individus présenteraient cependant une faiblesse de cette paroi à FOP. Conséquences en plongée Toute décompression génère des bulles silencieuses dans la circulation veineuse, éliminées habituellement par le filtre pulmonaire et ne retournant pas dans la circulation artérielle. En cas d augmentation de pression dans le cœur droit ( effort, valsalva à la remontée, secousses de toux, ), le FOP peut s ouvrir è des bulles peuvent donc passer dans la circulation générale, entraînant un accident de désaturation
FOP : Foramen Ovale Perméable Définition: Chez l embryon, la paroi qui sépare les deux oreillettes est ouverte (pas de respiration pulmonaire). Cet orifice inter auriculaire se referme solidement après la naissance. 25 à 30% des individus présenteraient cependant une faiblesse de cette paroi à FOP. Conséquences en plongée Toute décompression génère des bulles silencieuses dans la circulation veineuse, éliminées habituellement par le filtre pulmonaire et ne retournant pas dans la circulation artérielle. En cas d augmentation de pression dans le cœur droit ( effort, valsalva à la remontée, secousses de toux, ), le FOP peut s ouvrir è des bulles peuvent donc passer dans la circulation générale, entraînant un accident de désaturation.
FOP : Foramen Ovale Perméable Dépistage: La présence d un FOP n est recherchée qu en cas d ADD neurologique cérébral ou vestibulaire avec respect des procédures, pas de manière préventive ( risques statistiquement faibles, examen mal toléré). Prévention è comportement adapté Pas d efforts en fin de plongée, dans l eau ou en surface Pas de valsalva trop fort ou trop long Eviter les efforts violents en immersion ou dans les heures qui suivent une plongée.
L immersion entraîne une nouvelle répartition des masses sanguines: le volume sanguin central augmente ( entre 0,5 et 0,7 L). Le volume sanguin éjecté augmente, l augmentation de pression est détectée par les barorécepteurs, ce qui entraîne une diminution de la fréquence cardiaque ( bradycardie). Diurèse d immersion permettant de diminuer le volume intracardiaque Si effort, le système circulatoire augmente la fréquence cardiaque; en cas d échec de cette adaptation, un OAP d immersion peut survenir. OAP d immersion : les cas référencés sont plus ou moins bien expliqué. Les capillaires pulmonaires sont engorgées et un passage de sang peut alors se faire vers les alvéoles pulmonaires è gène respiratoire s aggravant à la remontée, toux, expectorations mousseuses