(Microsoft PowerPoint - Echange gazeux et oreille N4

29/02/2008
ANATOMIE PHYSIOLOGIE
Cours niveau 4 CTD 67
Laurent MARCOUX MF2 – IR
[email protected]
PLAN DU COURS
• Les échanges gazeux :
rappels anatomiques
échanges alvéolaires
échanges tissulaires
transport des gaz par le sang
• Modifications de la ventilation en plongée
• L’oreille en plongée :
anatomie
physio : audition et équilibre
trajet du son dans l’oreille
manœuvre d’équilibration
1
29/02/2008
Circulation de l’air
entre par le nez ou la
bouche
Réchauffé et humidifié
dans les voies aériennes
supérieures
Trajet :
Trachée →
grosses bronches →
bronchioles →
alvéoles
Zoom sur les poumons
2
29/02/2008
Zoom sur les poumons
(répétition = fait exprès)
L’arbre bronchique
3
29/02/2008
Mécanisme des échanges gazeux
• C’est la DIFFUSION = mécanisme passif
• Diffusion des molécules du milieu le plus
concentré vers le moins concentré
• Quantité de molécules :
dans un gaz : PRESSION PARTIELLE
dans un liquide : TENSION
Echanges air alvéolaire ↔ sang
4
29/02/2008
Echanges air alvéolaire ↔ sang
Air expiré
O2 122
CO2 33
O2 100
CO2 40
Artériole
Veinule
O2 40
CO2 47
O2 100
CO2 40
(d’après Claude Duboc IN)
Echanges sang ↔ tissus
N
O2
N
2
O
2
2
CO
CO 2
2
N
2
• Le muscle consomme de l’O2 et produit du CO2
• Le sang artériel est riche en O2 et pauvre en CO2
• Donc diffusion …
5
29/02/2008
Transport de l’oxygène
• 98 % est transporté par les molécules d'hémoglobine
contenues dans les globules rouges
• 2% est transporté sous forme dissoute dans le plasma :
cette fraction augmente en immersion
Groupement hème
Fe 2+
Globine
Le CO2 transporté par
l'hémoglobine se fixe sur
la globine
(protéine)
L'O2 se fixe sur le fer
du groupement
hème
(d’après Claude Duboc IN)
Transport de l’oxygène
L'O2 fixé en fonction de la pression partielle
% O2 transporté
100 %
100 mm de Hg
Pp d'O2
(d’après Claude Duboc IN)
6
29/02/2008
Transport du CO2
CO2 fixé sur la
globine = 8 %
CO2 dissous = 5 %
CO2 sous forme de
bicarbonates = 87 %
PLASMA
HÉMATIES
(d’après Claude Duboc IN)
Et l’azote ?
A pression constante :
pression partielle (alvéole)
tension d’azote (sang et tissus)
ÉQUIVALENTES
Donc pas de gradient → pas d’échanges
Lorsque la pression varie :
descente : PpN2 > TN2 → saturation
au fond : PpN2 = TN2 → équilibre
remontée : TN2 < PpN2 → désaturation
7
29/02/2008
NB : La Pp de CO2 reste constante quelle que
soit la profondeur !
Il ne peut en être autrement : le gradient d'élimination n'est que de
7 mm de Hg et si elle augmentait, alors la plongée serait impossible
Cette alvéole est descendue à 10 m soit 2 b
Une alvéole en surface : Pabs = 1 bar
N2
O2
CO2
Pp = 1 x 5%
= 2 x 2,5%
= Constante
Cette molécule de CO2 représente
1/20 des molécules soit ~5%
Elle provient du métabolisme
La production de CO2 endogène n'a pas
augmenté. Cette molécule représente
maintenant 1/40 des présentes soit ~2,5 %
(d’après Claude Duboc IN)
Conséquence : les effets de l'hyperventilation
L'hyperventilation fait diminuer la quantité
de CO2 dans l'air alvéolaire.
Le CO2 sanguin est donc en diminution
Son intervention participant au déclenchement dans
la rupture d'apnée est donc retardée
Mais l'hyperventilation ne fait pas augmenter
la quantité d'O2 apportée au cerveau
Car l'hémoglobine est déjà quasiment saturée
L'hyperventilation augmente donc considérablement
le risque d'apparition de la syncope anoxique
(d’après Claude Duboc IN)
8
29/02/2008
L’effet shunt
Concerne des alvéoles non ventilées :
donc pas d’échange gazeux
l’azote n’y est pas éliminé
Effet physiologique normal, réversible et
variable selon les besoins.
Parfois shunts « vrais » = alvéoles
bouchées (fumeurs…)
Modifications de la ventilation en
plongée : causes
Toujours équi-pression interne-externe : détendeur
• Augmentation espace mort : ventilation sur détendeur.
• Augmentation travail respiratoire : clapets et ressorts
• Augmentation résistance écoulement air dans les voies
aériennes :
effet direct de la pression sur les bronches.
augmentation de la densité et de la viscosité de l’air
• Augmentation des débits mobilisés (Mariotte)
⇒ Turbulences au niveau des bronches.
9
29/02/2008
Modifications de la ventilation en
plongée : conséquences
• Augmentation du travail respiratoire : l’expiration devient active
• Augmentation du volume courant
• Diminution de la fréquence ventilatoire
• Production accrue de CO2 ⇒ Risque d’essoufflement.
Modifications de la ventilation en
plongée : prévention des incidents
• Bonne condition physique.
• Utilisation de l’Hélium en profondeur (Trimix) : moins
visqueux que l’air.
• Systèmes d’aide inspiratoire détendeurs ?
10
29/02/2008
L’oreille
• 3 parties aux fonctions différentes :
Oreille externe : recueil des sons
Oreille moyenne :
amplification des sons (x 15 à 20)
Transmission à l’oreille interne
Oreille interne :
audition
équilibre
Anatomie
11
29/02/2008
Audition
•
•
•
•
•
•
•
•
Son capté par le pavillon et conduit
par le CAE
Le tympan vibre
La chaîne des osselets amplifie les
vibrations
Transmission des vibrations à la
fenêtre ovale
Puis au liquide cochléaire
Excitation des cellules ciliées :
transformation des vibrations en
impulsions électriques.
Transmission du nerf cochléaire (ou
auditif) au cerveau
Vibrations mécaniques évacuées
par fenêtre ronde
Oreille interne
12
29/02/2008
Audition
Audition subaquatique
• Vitesse de propagation du son :
330 m/s dans l’air
1530 m/s dans l’eau : 5 x plus rapide
• Dans l’air propagation par voie aérienne :
écart entre les oreilles
stimulation différée → localisation
• Dans l’eau propagation par voie osseuse :
tuba + radio !!
sons mieux perçus, même lointains
Par contre difficiles à localiser : tour d’horizon +++
13
29/02/2008
Equilibre
• Vestibule :
3 Canaux semi-circulaires
orientés dans les 3 plans de
l’espace
Saccule
Utricule
• Contiennent du liquide
• Renseignent sur :
Position de la tête
Accélération
rotation
•
Asymétrie des informations au
niveau des 2 oreilles → vertiges
L’équilibrage des oreilles
• L’oreille moyenne
contient de l’air
• Elle est en relation avec
les fosses nasales par la
trompe d’Eustache
• Permet les manœuvres
d’équilibrage
• Ces manœuvres sont
+/- faciles selon les
personnes
14
29/02/2008
Manœuvres classiques
• Valsalva :
expiration bouche fermée en se pinçant le nez
la plus facile, mais brutale
jamais à la remontée
• Souffler dans le masque :
narines plaquées sur la jupe
masque faciaux
moins brutale
Manœuvres non traumatiques
• Déglutition simple : si trompes d’Eustache
bien droites !
• Frenzel :
pincer le nez, contracter la base de la langue puis
la refouler en haut et en arrière
passage d’air du pharynx vers la trompe
d’Eustache
Moins violente que Valsalva, mais difficile
détendeur en bouche
15
29/02/2008
Manœuvres non traumatiques
• Béance tubaire volontaire
décrite par Delonca
plonger « trompes ouvertes »
en contrôlant les muscles péristaphylins
pas possible chez tout le monde !!
possibilité d’effectuer des exercices pour y arriver
(voir Foret N4)
A la remontée
• Manœuvre de Toynbee :
inverse du Valsalva
bouche fermée et nez pincé
avaler et aspirer par le nez
à utiliser à la remontée, en cas de difficultés
16
29/02/2008
Conclusion : préserver ses oreilles
•
•
•
•
•
•
Ne pas plonger enrhumé
Ne jamais forcer
Eviter les yoyos
Couvrir les oreilles après la plongée
+/- désinfecter conduits auditifs externes
Enlever les bouchons de cérumen
17