physiologie circulation -ventilation
TRANSCRIPT
- compréhension des modifications de la physiologiecardiovasculaire et ventilatoire liées à l’immersion et des conséquences qui en découlent- comprendre et de prévenir les accidents
INTRODUCTION
* Est composé:
- du coeur- des vaisseaux
qui constituent un réseau- d’un transporteur, le sang qui circule dans ce
réseau
SYSTEME CARDIO-VASCULAIRE
* Constitué d’un muscle creuxdélimitant 4 cavités:
- les oreillettes droite et gauche- les ventricules droit et gauche
délimitant sur le plan physiologiqueun coeur droit et un coeur gauche, séparés sur le plan anatomique par le septum interauriculaire et le septum interventriculaire
* ce muscle se contracte de façonautomatique et joue le rôle d’unepompe
LE COEUR
* Pour que la circulation soitunidirectionnelle, entre les cavitésil existe des clapets anti-retour, les valves:
- à droite, la valve tricuspideentre OD et VD, la valve pulmonaire entre VD et letronc de l’artèrepulmonaire
- à gauche, la valve mitrale entre OG et VG, la valve aortique entre VG et l’aorte
LE COEUR
* Au niveau de OD arriventles 2 veines caves et le VD se déverse dans le tronc de l’artère pulmonaire
* à gauche, dans l’OG se jettent les 4 veinespulmonaires, le VG se vidange dans l’aorte
LE COEUR
* Notion de cycle cardiaque: alternativement, oreillettes et ventricules se contractent et se vident; c’est la systolepuis, oreillettes et ventricules se remplissent suite au relachement du muscle cardiaque ou myocarde: c’estla diastole
* Cette séquence systole/diastole définit le cycle cardiaque
* la fréquence et la force de contraction sont réguléespar le système nerveux autonome, permettantd’adapter le débit cardiaque aux besoins, par exemple à l’effort
LE COEUR
* avant la naissance les poumons ne sont pas fonctionnels et, de ce fait, le VD ne peut pas envoyer le sang dans l’artèrepulmonaire.
* Il existe un passage entre OD et OG au travers du septum interauriculaire: le foramen ovale
* À la naissance, un clapet situé dans l’OG, va venir recouvrirce foramen ovale et le fermer. Dans les semaines suivant la naissance il va se souder. Chez environ 25 à 30% des gens ilne se soude jamais et dans certaines circonstances vapouvoir se ré-ouvrir; on parle alors de foramen ovaleperméable ( FOP )
FORAMEN OVALE
* Une augmentation de la pression intra thoracique commelors d’un effort en apnée, une manoeuvre de Valsalva à la remontée, le gonflage du gilet à la bouche va ré-ouvrir le FOP.
* Il est alors possible, même si on a respecté les procéduresde décompression, que des microbulles passentdirectement dans l’OG puis le VG et l’aorte et gagner par exemple la circulation cérébrale et entrainer l’apparition de signes neurologiques
FORAMEN OVALE PERMEABLE ( FOP )
* L’immersion a plusieurs conséquences sur le coeur:
- modification de la répartition de la masse sanguine suite àl’augmention de la pression hydrostatique responsabled’une augmentation du retour veineux cave ( bloodshift )
- cette augmentation du retour veineux cave entraine unediminution de la fréquence cardiaque ou bradycardie et parallèlement une augmentation du volume sanguinéjecté à chaque systole ou volume d’éjection systolique
LE COEUR EN PLONGEE
* de ces faits, l’immersion s’accompagne d’une augmentationdu débit cardiaque et par conséquent des débits et de la pression artérielle au niveau des organes dont les reins. Ceci entraine une augmentation de la diurèse; c’est l’un desmécanisme de la diurèse d’immersion
* cette augmentation du débit va être transitoire ( moins de 10mn ) car l’augmentation du volume sanguin intra cardiaquestimule la sécrétion d’une hormone qui va favoriser la diurèseafin de réduire ce volume; c’est l’autre mécanisme de ladiurèse d’immersion
* Ces deux mécanismes expliquent en partie pourquoi on se deshydrate en plongée et justifient le fait de boire de l’eauavant et après la plongée
LE COEUR EN PLONGEE
* La modification de la distribution de la masse sanguine avec afflux de sang vers les poumons lors de l’immersion va entrainer une diminution des volumes pulmonaire.
* Ceci explique pourquoi dans les premiers instants suivant l’immersion on ressent une petite gène respiratoire. Pour éviter cette sensation il est utile de rester quelques instants en surface avant de s’immerger totalement. En effet le bloodshift se fait alors en deux étapes atténuant voire éliminant cette gène respiratoire car le cœur a le temps de mettre en place ses mécanismes de compensation
LE CŒUR EN PLONGEE
* En cas d’effort, l’organisme adapte le débit sanguinen augmentant la fréquence cardiaque.Les causes d’effort sont nombreuses en plongée, en premier lieu, l’augmentation du travail respiratoire et la lutte contre le froid.Le coeur est à même de supporter ce travail supplémentaire, mais dans certaines circonstancesfavorisantes ( efforts intenses, stress important, maladies cardiaques pré-existantes,…) ou non il peutne plus l’être et entrainer une gène respiratoire: l’oedème pulmonaire aigu ( oedème pulmonaired’immersion )
LE COEUR EN PLONGEE
* Comme on vient de le voir, l’immersion entraine des adaptations cardiaques.Dans un certain nombre de cas, plus ou moins bienexpliqués peut survenir un oedème pulmonaired’immersion.La pompe cardiaque s’engorge ce qui entraine uneaccumulation de sang dans les capillaires pulmonaireset un passage sanguin des capillaires vers les alvéolespulmonaires. Ceci entraine une gène respiratoire plus ou moins sévère, qui en général s’aggrave à la remontée, et s’accompagne de toux et d’uneexpectoration mousseuse rosée
OEDEME PULMONAIRE D’IMMERSION ( OPI )
* Est favorisé par:- le stress,- le froid,- les efforts inspiratoires importants en cas de
détendeurs mal réglés ou parfois de recycleurs- dans deux tiers des cas on retrouve une maladie
cardiaque ( myocardiopathie ou valvulopathie )* Régresse souvent spontanément, ou sous traitement
médical mais récidive dans 25% des cas posant la question de la reprise de l’activité plongée
OEDEME PULMONAIRE D’IMMERSION
* le réseau vasculaire est composé par:
- les artères:
Ce sont les vaisseaux qui partent du coeur. Plus elles sont loin du coeur, plus leur calibre est petit.Les plus petites sont appelées artérioles.La paroi des artères contient des fibres musculairesce qui permet de faire varier le calibre. Quand ilaugmente on parle de vasodilatation et inversement s’ildiminue de vasoconstriction. Ceci est régulé par le système nerveux autonome
LES VAISSEAUX
* - les veines:
Elles retournent au coeur.Les plus fines sont appelées veinulesToutes celles provenant de la partie inférieures du corps renferment des valvules pour empêcher lesang de stagner dans les membres inférieurs suite àl’action de la gravité.Leur paroi est beaucoup plus souple que celle desartères et de ce fait, lors de l’immersion elles sontcomprimées et le sang est chassé vers le noyaucentral
LES VAISSEAUX
* faisant suite aux artérioles on décrit les capillaires. C’est à ce niveau que se font les échanges avec lestissus, notamment les échanges gazeux qui nousimposent nos conduites en plongée ainsi que les procédures de remontée.Les capillaires vont former les veinules
LES VAISSEAUX
* Le versant interne de la paroi des vaisseaux est tapissée par un endothélium. Cet endothélium est constitué par la juxtaposition de cellules comme les pavés sur une route. La paroi des vaisseaux n’est donc pas lisse mais présente de nombreuses irrégularités.
* Lorsque le flux sanguin rencontre des bifurcations ou au niveau des valves cardiaques, apparaissent des phénomènes de cavitation ou de tribonucléation avec formation de gaz nucléï formés de noyaux de CO2
LES VAISSEAUX
* Ces gaz nucléï, microscopiques, vont se coincer dans les creux entre les cellules endothéliales et lors de la phase de désaturation vont être alimentés par l’azote dissous qui, à leur contact, repasse sous forme gazeuse et va former les microbulles voire les manchons gazeux responsables des ADD
* Des études sont en cours pour voire comment diminuer ces gaz nucléï mais, à ce jour, rien n’est encore validé
LES VAISSEAUX
* Circule dans les vaisseaux grace aux contractions de la pompe cardiaque.Le sang joue le rôle de transporteur.
* Est composé d’eau ( plasma ) dans laquelle sont en solution un certain nombre de substances ( nutriments, minéraux, protéïnes, hormones, déchets et gaz dontl’oxygène, le gaz carbonique et l’azote)
* Contient également les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes
LE SANG
* Participent au transport de l’oxygène
* Ils contiennent une molécule composée d’uneprotéïne la globine sur laquelle sont fixés des atomesde fer, les hèmes. L’ensemble constituel’hémoglobine
* L’oxygène se fixe sur les hèmes au niveau des alvéoles pulmonaires et est transporté jusqu’auxtissus où il est libéré et diffuse sous forme dissoutedans les cellules
LES GLOBULES ROUGES
* Les globules blancs participent à la défense de l’organisme contre les infections et à l’immunité
* Les plaquettes ont un rôle prépondérant dans la coagulation
LES GLOBULES BLANCS ET LES PLAQUETTES
* L’oxygène est presque exclusivement combiné àl’hémoglobine qui est saturée à 98%. Seul 2% de l’oxygène estdissout dans le plasma
* Le gaz carbonique, produit par les cellules, est transportésous trois formes:
- sous forme de bicarbonates à 87%- fixé sur l’hémoglobine pour 8% mais sur un autre site
que l’oxygène- dissous dans le plasma pour les 5% restants
* L’azote est transporté uniquement sous forme dissoute
LE TRANSPORT DES GAZ EN SURFACE
* L’oxygène, du fait de la profondeur entrainant une augmentation de la PpO2, va saturer l’hémoglobine à 100% puis augmenter sa fraction dissouteà la descente et, inversement, cette dernière va rediminuer à la remontée. Mais l’oxygène participe au métabolisme et sa consommation fait quel’organisme n’est jamais en sursaturation. Il ne peut pas y avoir de formation de bulles d’oxygène
* l’azote voit également voir sa quantité dissoute augmenter à la descente* ( augmentation de la PpN2 ) et rebaisser à la remontée. N’étant pas
consommé par l’organisme celui-ci peut se retrouver en sursaturation critique et voir l’apparition de bulles. Ceci impose le respect des vitesses de remontée et des procédures de décompression
* Le gaz carbonique ne voit pas sa Pp varier avec la profondeur car n’existant qu’à l’état de trace dans l’air inspiré, la PpCO2 est uniquementliée à la production de CO2 par les cellules et cette production est stable quelle que soit la valeur de la pression ambiante
LE TRANSPORT DES GAZ EN PLONGEE
* On décrit deux circulations:
- la petite circulation: elle est composée du coeurdroit ( OD + VD ), des artères pulmonaires, desartèrioles pulmonaires, des capillaires pulmonaires,des veinules et des veines pulmonaires
- la grande circulation: comprend le coeur gauche, l’aorte et toutes les artères, artérioles, capillaires à
destination de tous les organes et tissus ainsi que lesveinules, veines et les veines cave
* l’ensemble constitue la circulation générale
LA CIRCULATION
* la connaissance de l’anatomie et des mécanismes de fonctionnement de l’appareil cardio-circulatoire doitvous permettre de comprendre, d’expliquer les adaptations lors de l’immersion et d’adapter voscomportements afin de prévenir la survenued’accidents
* maintenant on va voir ensemble la ventilation puis les échanges gazeux
CONCLUSION
