Thierry VILLANUEVA

POURQUOI ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE

Comprendre le fonctionnement organique du plongeur en immersionse connaître et connaître les autres

Comprendre les mécanismes des accidents de plongée prévention et prise en charge

Justifier les consignes et répondre aux questionsdes plongeurs

Se présenter à l’examen schémas et mécanismes

Anatomie = description de l’organisme

Un certain niveau théorique est requis

Physiologie = fonctionnement

pour :

Les connaissances et l’examen

L’APPAREIL CIRCULATOIRE (CARDIOVASCULAIRE)

Il est composé :- du sang- du cœur- des vaisseaux

L’ensemble constitue :- la petite circulation (cœur-poumons)- la grande circulation (cœur-tissus organes)

En plongée il est sollicité :- lors de la décompression - pour réguler la température- pour faire face à la déshydratation

Applications : - décompression- ADD- Froid- Déshydratation

La petite circulation

Au contact des alvéoles, le sang se charge en O2 et rejette le CO2 produit par les cellules : c’est l’hématose

L’azote dans les échanges gazeux (poumons) :

- ↓ et en plongée : air alvéolaire sang

- ↑ et après : sang veineux poumons

Si surpression thoracique risque de shunt !

Circulation pulmonaire = petite circulation

Petite et grande circulations(Schéma à savoir faire)

↓ et en plongée : Saturation = sang tissus

↑ et après : Désaturation = tissus gaz

Désaturation progressive :Bulles silencieuses veineuses poumons

ADD si :

Désaturation trop rapide Bulles importantesDégazage dans les tissus Respect des procédures

Shunt cardiaque ou pulmonaire : Bulles dans le sang artériel Pas de surpression thoracique

L’azote dans la grande circulation

Le cœur

Le cœur = la pompeSchéma à savoir légender !

Foramen ovale perméable

Communication OD OG chez l’embryon, fermée chez l’adulte.

Faiblesse de la paroi chez 25 à 35% des individus = risque d’ADD

Faiblesse + Surpression OD passage de bulles silencieuses dans le sang artériel (shunt) ADD (vestibulaires ou centraux)

pas de surpression thoracique !

Foramen Ovale Perméable

Vaisseaux sanguins

Artères : cœur →

cœur D→ poumons = artères pulmonaires cœur G→ organes et tissus = aorte cœur → artères → artérioles → capillaires

Veines : → cœur

poumons → cœur G = veines pulmonaires organes et tissus → cœur D = veines caves capillaires → veinules → veines → cœur

Vaisseaux sanguins

Irrigation des tissus et organes

Le sang

Le sang

Rôle

transporte les éléments nutritifs aux cellules

hydrate les cellules

répartit la chaleur, les anticorps et les gaz

évacue les déchets et substances en excès vers les poumons, les reins, la peau

Composition

plasma

globules blancs (défenses), globules rouges (transports O2), plaquettes (coagulation)

nutriments, minéraux, protéines, hormones, déchets, gaz

Oxyhémoglobine = 98%

Oxygène O2

Poumons → Sang → Tissus 98% hémoglobine + 2% dissous (plasma) Hémoglobine → Plasma → Tissus Oxygénothérapie hyperbare : ↗ O2 dissous

Gaz carbonique CO2

Cellules → Sang → Poumons 87 % acide carbonique + 8% hémoglobine + 5%

dissous

Azote N2 Inerte 100% dissous

Monoxyde de carbone CO sous-produit de combustion incolore inodore mêmes sites que l’O2 sur l’hémoglobine + stableHypoxie (0.1% de CO = - 50% d’O2 transporté)

attention aux gaz d’échappement !

Transport des gaz

Diurèse d’immersion

Appareil circulatoire et plongée

Immersion

Poussée d’Archimède Poids apparent nul

Sang : membres → thorax et l’abdomen

↗ vol sanguin central (+ 0.7 l)

le cœur est plus sollicité et s’adapte :

Ralentissement de la fréquence cardiaque(barorécepteurs aortiques)

Diurèse↘ volume sanguin (eau vessie)(volorécepteurs de l’OD)

déshydratation

Appareil circulatoire et diurèse d’immersion

Les causes du refroidissement

Conduction eau extérieure (33°C = neutralité thermique) Convection eau circulant sous et sur la combi Ventilation → air inspiré

dans l’eau le corps se refroidit 25 fois plus vite que dans l’air

Effets physiologiques du refroidissement

production de chaleur- hyperventilation- frissons

réduction des pertes caloriques - recroquevillement- vasoconstriction périphérique et cutanée

- perte de sensibilité- doigts gourds- afflux de sang vers le cœur

diurèse et déshydratation

Appareil circulatoire et thermorégulation

Les causes

Avant la plongée- sudation (chaleur, efforts, attente, combinaison)- embarras gastro-intestinaux

Pendant la plongée

- diurèse d’immersion

- diurèse du froid- sécheresse de l’air inspiré

Les conséquences

↗ risque d’ ADD

- élimination d’azote gênée

- risque d’accumulation d’azote

↗ risque MDD = ↗ viscosité sanguine

S’hydrater avant et après la plongée!

Appareil circulatoire et déshydratation

L’APPAREIL RESPIRATOIRE

Respiration = Ventilation + Diffusion Respiration = échanges de gaz entre le corps et le milieu Ventilation = renouvellement de l’air Diffusion = échanges gazeux au niveau des cellules

Appareil respiratoire Voies aériennes supérieures et inférieures

Mécanique ventilatoire Alvéole pulmonaire

Echanges gazeux Phase alvéolaire Phase tissulaire Transport sanguin

Applications : - ventilation en plongée

- essoufflement- surpression pulmonaire- noyade

Voies aériennes supérieures

Voies aériennes supérieures

Voies aériennes inférieures

Voies aériennes inférieures

L’appareil ventilatoire

Voies aériennes supérieures fosses nasales : purifier humidifier réchauffer sinus frontaux et maxillaires : reliés aux fosses ( risques de BT) pharynx larynx (sons) épiglotte (clapet) glotte (orifice) trachée

Voies aériennes inférieures bronches souches (hile) bronches, bronchioles poumons et alvéoles pulmonaires protégés

par - la plèvre (feuillets interne + externe)- les côtes- les muscles intercostaux

Muscles principaux de la ventilation diaphragme

muscles intercostaux

Appareil respiratoireSchéma à savoir

Mécanique ventilatoire

Mécanique ventilatoire

Inspiration diaphragme + ↑ côtes (intercostaux ext.)↗ volume thoracique dépression aspiration de l’air = phase active

Expirationrelâchement et ↑ diaphragme+ relâchement intercostaux externes et côtes ↘ volume thoracique

↗ pression thoracique expiration de l’air

= phase passive au repos= phase active en plongée :

- abdominaux- intercostaux internes

Chemorecepteurs Centraux (bulbe rachidien) et périphériques(aorte et carotides) Détectent l’↗ de CO2 dans le sang artériel Entraînent une ↗ de la fréquence et de l’amplitude inspiratoire pour faire le taux de CO2

Muscles de l’inspiration

Scalènes

Sterno-cleido-mastoidiens

Intercostaux externesDiaphragme

Muscles de l’ expiration active

Intercostaux internes

Grands droits Obliques Transverses

Volumes pulmonaires

Ne participe pas aux échanges gazeux

Limite l’efficacité durenouvellement de l’air

2

0,5

1,5

Ventilation en immersion

Détendeur

↗ espace mort Résistance ventilatoire Inspiration tête haute + difficile Expiration tête basse + difficile Expiration active

Efforts

↗ viscosité air ↘ débit maximal = « insuffisance respiratoire »

afflux sanguin vers le thorax ↘ volumes pulmonaires

↗ travail muscles ventilation

Combinaison + profondeur compression

↗ travail muscles ventilation(forcer sur l’expiration)

Fatigue Risque d’essoufflement (CO2) Risque d’ADD (CO2)

En plongée profonde : Détendeurs compensés Insister sur l’expiration (profonde) Inspiration lente et ample Eviter les efforts

Alvéoles pulmonaire

Alvéole pulmonaire

Rôle échanges gazeux air-sang ( O2, CO2, N2) avec les capillaires 200 m2 !

Composition paroi (sac d’air 0.1 à 0.3 mm) liquide (dissolution) surfactant (≠ rétractation)

Shunt pulmonaire passage sang veineux → sang artériel possible bulles d’azotes dans le sang artériel accidents cérébraux et de l’oreille interne

Pas de surpression thoracique !

Lésion (Surpression pulmonaire) Echanges gazeux impossibles

oxygénation impossible bulles d’air dans le sang artériel

accidents cérébraux et de l’oreille interne

Echanges alvéolaires

Surface 1 bar

Surface 1 bar

Surface 1 bar

Surface 1 barSurface 1 bar

Echanges gazeux

Echanges gazeux

Principe Les gaz passent de Pp les plus fortes aux plus faibles (Loi

de Henry) Alvéole ↔ Sang ↔ Tissus

Phase alvéolaire O2 : air alvéolaire → sang capillaire CO2 : sang capillaire → air alvéolaire N2 : air alvéolaire → sang capillaire à la N2 : sang capillaire → air alvéolaire à la

Transport sanguin O2 : 98% combiné (HB)+ 2% dissous (plasma)

La Pp d’ O2 dissous ↗ avec la profondeur CO2 : 87% bicarbonate 8% combiné (HB) 5% dissous N2 : 100% dissous

Phase tissulaire O2 : HB → plasma → tissus CO2 : tissus → sang

La Pp CO2 dépend des efforts et pas de la profondeur N2 : sang artériel → tissus à la (saturation) N2 : tissus → sang veineux à la (bulles silencieuses) N2 : tissus → tissus (bulles) à la (si désaturationanarchique)

ADD

Merci de votre attention !