gp-2014- circulation-cd14- E.Litz.
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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 E.Litzellmann E2 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 E.Litzellmann E2 2 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) E.Litzellmann E2 3 LE FROID, POURQUOI CE COURS et objectifs • MEILLEURE COMPREHENSION DES REACTIONS DU SYSTÈME CIRCULATOIRE FACE AU FROID • PREVENTION DES ACCIDENTS E.Litzellmann E2 4 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 E.Litzellmann E2 5 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 sollicité pour : Réguler la température Faire fasse à l’effort et à la pression Lors de la saturation et désaturation E.Litzellmann E2 6 Vision globale du système cardiovasculaire Petite Circulation Poumons Artères Veines OD VD Grande Coeur Veines OG VG Artères Circulation Organes E.Litzellmann E2 7 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 GRANDE CIRCULATION DITE CIRCULATION GENERALE CŒUR GAUCHE SANG OXYGENE CROSSE AORTIQUES QUI DISTRIBUE AUX SOUS CLAVIERES, CAROTIDES ET ORGANES (VISCERES INTESTINS REINS RATE FOIE MEMBRES MUSCLES) O2 distribué au 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 E.Litzellmann E2 8 9 LE COEUR • MUSCLE : gros comme un poing environ 300 g, appelé aussi 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 Cheminement du sang. Simultanément de 40 à 80 fois par minute (adulte): DROIT : GAUCHE 2 veines caves 4 veines pulmonaires Oreillette droite Oreillette gauche Valvule tricuspide Valvule mitrale Ventricule droit Ventricule gauche Valvule sigmoïde Valvule aortique Artères pulmonaires Crosse aortique 11 Détails sur le coeur 2 Veines 4 Veines Pulmonaires caves Valvule tricuspide Coeur Ventricule Droit Valvule sigmoide Crosse aortique,Artère aorte E.Litzellmann E2 Valvule mitrale Ventricule Gauche POUMONS Organes Oreillette Gauche Oreillette Droite Valvule aortique Artères pulmonaires 12 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 à l’effort, au stress, à la pression : 25 a 30 litres par minute en cas d’accélération E.Litzellmann E2 13 Cheminement du sang. Simultanément de 40 à 80 fois par minute (adulte): Veines pulmonaires Veines caves Repos = Diastole 60% Or.D Or.G Valvule tricuspide Valvule mitrale Systole auriculaire Ventr.D 40% Systole ventriculaire Valvule sigmoïde Artères pulmonaires E.Litzellmann E2 Ventr.G Volume éjecté dépend de l’aptitude du sujet à l’effort (V.E.S) Valvule aortique Artère aorte 14 LE COEUR 15 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 -- 40 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 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 E.Litzellmann E2 17 Les vaisseaux Artères Veines capillaires Leurs propriétés grâce auxquelles le système fonctionne 18 Les pressions HP Réseau artériel Organe CŒUR Réseau veineux CŒUR BP BP Organe 19 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 Les capillaires Veinule Artériole Capillaires = perméabilité pour échanges 21 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 93% eau, sels mineraux, hormones, Hormones,sels minéraux, nutriments protéines, nutriments, déchêts (acides), anticorps … Plaquettes appelées aussi globulines : rôle dans la coagulation Quantité de sang :environ 5.6 litres/individu 70kg E.Litzellmann E2 22 Le globule rouge (ou Hématies) cellules sans noyau, en forme de disque contenant pigment rouge (fer), • Particularité de l’hémoglobine : • L’O2 se fixe sur l’Heme (oxyhemoglobine.) • Le CO2 se fixe sur la globine (carbohémoglobine) • Le C0 se fixe sur l’Heme et donne un composé stable (carboxyhémoglobine.) Heme globine E.Litzellmann E2Patrice Patron 2008 23 Transport de l’O2 molécule O2 He 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 E.Litzellmann E2 24 Transport du CO2 Carbohémoglobine Globine molécule CO2 • 8% combinée à l’hémoglobine • 87% sous forme d’acide carbonique • 5% dissous dans le plasma LE CO2 EXISTE ET EST EN PLUS PRODUIT E.Litzellmann E2 25 Transport du CO He molécule CO Carboxyhémoglobine DANGER • Combiné stable prends la place de l’O2 • (D’où ré oxygénation en hyperbarie quand intoxication) 0,1% de CO réduit le transport de l’O2 de 50% Air des blocs vicié, fumée etc – attention aux prises d’appel d’air du compresseur, À l’orientation, aux filtres…….. E.Litzellmann E2 26 Transport du N2 ? C’est là qu’intervient Henry : Azote Décompression, échanges gazeux et éléments de calcul de tables E.Litzellmann E2 27 Pendant une plongée Surface : gravité, retour veineux plus difficile FC augmente si stress Saturation en azote Perte de la gravité Utilisation nutriments et Circulation veineuse facilitée eau (ventilation) Sous saturation N2, Création CO2 TN2 Plasma puis organes Echanges gazeux PpO2 = T02 plasma Travail cardio ventilatoire Si effort : vasodilation et Augmente FC++ Si froid : vasoconstriction Plasma : TN2 TENSION AZOTE -saturation E.Litzellmann E2Patrice Patron 2008 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) 28 1ère réponse à l’immersion : la bradycardie de pression trans diaphragmatique De pression hydrostatique Eau froide + Sang → dans les territoires centraux (0,7 -à 1 l) + Vasoconstriction Débit cardiaque (10 à 25%) Surcharge cardiaque (surtout droite) Étirement des fibres myocardiques Compensation de cette de débit contraction Vasodilatation Fc E.Litzellmann E2 29 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 mais en faite faussée en surface E.Litzellmann E2 30 Sur le bateau ? • Pas d’effort ! • Décharge • Retour à la gravité • hypovolémie accentuée BOIRE ! Environ 0.4 a 0.5 litres eau perdus à rétablir Déshydratation , risque d’ADD, fatigue, E.Litzellmann E2 31 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 30% de la population Anneau de vieussens Patrice Patron 2008 33 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 évapora tion (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 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 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 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 38
