Anatomie - Abalone Chasse Bordeaux

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1951 Pierre de Latil
L’homme chez les poissons
NIVEAU A3
APNEE
ANATOMIE
- RESPIRATOIRE
- CIRCULATOIRE
- L’OREILLE
L’APNEE
Quels effets physiologiques ?
RESPIRATOIRE
- Les voies aériennes supérieures
- Les voies aériennes inférieures
- Les volumes respiratoires
- Notion d’espace mort
- Régulation du rythme respiratoire
- Mécanique ventilatoire
- Echanges gazeux
- La ventilation de l’apnéiste
Les voies aériennes supérieures
LES SINUS
Réduisent le poids et consolident le
crâne
LE NEZ
Réchauffe, filtre et humidifie l’air
inspiré
LA TROMPE D’EUSTACHE
Permet l’équipression entre l’oreille
moyenne et le milieu
L’EPIGLOTTE
C’est un clapet qui permet l’entrée
d’air dans la trachée, ou des aliments
dans l’oesophage
Les voies aériennes inférieures
les voies aériennes inférieures
comprenant :
les poumons, les bronches, les
bronchioles et les alvéoles.
Elles assurent les échanges
d'O2 et de CO2 entre l'air et le
sang sur une surface développée
de 100 à 150 m2:
Les voies aériennes
récapitulatif
LES VOLUMES RESPIRATOIRES
LES VOLUMES RESPIRATOIRES
- Volume courant (VC) : volume d’air inspiré et expiré au cours d’une ventilation normale.
- Volume de réserve inspiratoire(VRI) : volume maximal d’air que l’on peut inspirer
après la fin de l’inspiration normale. (variable selon volume pulmonaire)
- Volume de réserve expiratoire (VRE) : volume maximal d’air pouvant être expiré à partir
de la fin de l’expiration normale.
- Volume résiduel (VR) : volume d’air restant dans les poumons à la fin d’une
expiration maximale.
VC + VRI + VRE = CV (Capacité Vitale)
L’ESPACE MORT ANATOMIQUE
L'espace mort représente le volume total
de toutes les voies anatomiques
conduisant l'air inspiré jusqu'aux alvéoles.
Il ne participe pas aux échanges gazeux.
La cavité buccale, les fosses nasales, le
pharynx, la trachée et les bronches
forment l'espace mort anatomique.
Mécanique ventilatoire
L’Inspiration
L’Expiration
Mécanique ventilatoire
Mécanique ventilatoire
Les mécanismes intervenant au cours de l'inspiration sont :
la contraction (aplatissement) du diaphragme :
le soulèvement (augmentation) de la cage thoracique par
contraction des muscles scalènes et des muscles intercostaux
externes et
le soulèvement de la cage thoracique par d'autres muscles
accessoires.
Mécanique ventilatoire
Les mécanismes intervenant au cours de l'expiration sont :
les mouvements des muscles de la paroi abdominale qui poussent
le diaphragme vers le haut ;
l'abaissement (diminution) de la cage thoracique,
mouvement passif dû à la pesanteur et à l'élasticité
la contraction des muscles intercostaux internes.
Régulation du rythme respiratoire
Les fréquences, volumes, pressions varient constamment en
fonction des besoins.
La nuit lorsqu'on dort, on bouge peu, l'activité est ralentie et on
consomme peu d'oxygène donc automatiquement la fréquence
respiratoire et cardiaque baissent ainsi que la pression artérielle.
Au contraire, lors d'un effort les besoins sont importants.
Le cerveau et son système nerveux autonome dit végétatif jouent
un grand rôle dans cette régulation.
Tout se fait sans notre intervention mais automatiquement. On ne
s'aperçoit de rien.
Régulation du rythme respiratoire
Les mouvements respiratoires sont
automatiques.
Les muscles respiratoires se contractent grâce
à une décharge électrique envoyée par des
nerfs.
La commande centrale est située dans le
crâne (tronc cérébral ou bulbe).
Chaque muscle intercostal reçoit un nerf qui
vient de la moelle épinière.
Le diaphragme est commandé par 2 gros
nerfs, sortant très haut de la moelle épinière
au niveau du rachis cervical.
Contrairement au cœur, on peut
volontairement (mais pour un bref instant)
arrêter la respiration (apnée).
Les échanges gazeux
-
Air inspiré
Air expiré
azote
79%
79%
Di oxygène
21%
16%
Di oxyde de carbone 0.03%
4%
Vapeur d’eau
importante
variable
L’azote qui est le gaz le plus abondant dans l’air ne varie pas donc ce gaz n’est pas
échangé entre les poumons et l’organisme
Le di oxygène est moins abondant dans l’air expiré. Une partie de ce gaz est donc
pris par les poumons.
Le di oxyde de carbone est plus important dans l’air expiré. Le poumon a donc
produit du co2.
Les échanges gazeux
Les échanges gazeux
Les tissus consomment de l’oxygène et
produisent du dioxyde de carbone.
Les alvéoles permettent la
recharge en O2 et l’élimination
du CO2.
Le taux de CO2 est prédominant
dans le déclenchement du
reflexe ventilatoire.
La ventilation est une fonction vitale ‘inconsciente’.
L’apnée consiste en l’interruption volontaire de la ventilation
La ventilation de l’apnéiste
Amélioration par l’entrainement de
l’élasticité de la cage thoracique.
Amélioration de la Capacité Vitale par le
travail de la ventilation diaphragmatique
à la fois à l’inspiration et à l’expiration
CIRCULATOIRE
- La circulation sanguine
- La petite circulation
- La grande circulation
La circulation sanguine
LE MOTEUR.
FLUIDE
- La circulation sanguine
Est un muscle
Consommateur d’oxygène
Individu lambda :
Fonctionnement et réglage en fonction
de l’effort sont entièrement sous
contrôle reflexe
Peut influer sur le rythme cardiaque ……..
Apnéiste :
Contrôle nerveux
Par l’entrainement
Contrôle du diaphragme
ANATOMIE CIRCULATOIRE
La circulation sanguine
Les globules blancs : assurent
essentiellement la défense
immunitaire de l’organisme.
Le plasma : constitué d’eau
(70%), transporte les
nutriments et les gaz
Les plaquettes : ont un rôle
essentiel dans le phénomène de
la coagulation.
Les globules rouges :
appelés aussi ‘hématies’;
grâce à leur noyau
d’hémoglobine ils fixent et
transportent l’O2. La
fixation se fait à
‘saturation’, c’est-à-dire au
maximum de la capacité de
stockage. Cette capacité de
‘charge’ n’est pas extensible.
L’entrainement n’y change
pas grand-chose.
La petite et la grande
circulation
L’OREILLE
- EXTERNE
- MOYENNE
- INTERNE
L’OREILLE
De part sa conformation anatomique, c’est l’organe le
plus exposé et le plus sensible aux effets de la variation
de pression en immersion.
Directement exposée à des variations de pressions et
thermiques pendant l’activité sous-marine, l’oreille peut
subir des lésions qui, outre le fait d’être douloureuse,
peuvent détruire définitivement la fonction auditive.
L’OREILLE
L’OREILLE EXTERNE
La membrane du tympan
Le pavillon auriculaire
Recueillir les sons et les
diriger vers le conduit
auditif.
Le conduit auditif
externe
Conduit les sons vers le
tympan.
Amplifie les vibrations acoustiques –
liaison avec l’oreille moyenne.
L’OREILLE MOYENNE
Chaine de trois petits
osselets.
Le marteau
L’enclume
L’étrier
CAISSE DU TYMPAN…. Toujours libre
et propre pour laisser la liberté aux
osselets … rôle de la Trompe
d’Eustache
La fenêtre ovale
Liaison avec l’oreille
interne
La trompe d’Eustache
Canal ostéocartilagineux.
Muscle péristaphilyn
L’OREILLE INTERNE
Canaux semi-circulaires
Fenêtre ovale
Fenêtre ronde
Complexe vestibulaire
L’équilibre
Cochlée
L’ouïe
Conduit cochléaire
Transforme le stimulus
mécanique en impulsions
bioélectriques nerveuses (cellule
ciliées)
EN RESUME
Les ondes sonores arrivent sur le tympan qu'elles font
vibrer. Ces vibrations sont transmises via les osselets à la
fenêtre ovale. Après la fenêtre ovale, les ondes sont
transmises à l'endolymphe et à la membrane basillaire sur
laquelle se trouvent des cellules ciliées. Ce sont des
cellules sensorielles (il y a des cellules externes et des
cellules internes correspondant au total à environ 35000
fibres nerveuses) qui ont des courbes de sensibilité
différentes aux différentes fréquences : les cellules les
plus proches de la base de la cochlée ont un pic de
sensibilité pour les sons les plus aigus, tandis que les
cellules les plus proches de son extrémité ont un pic de
sensibilité pour les sons les plus graves.
BONUS
Les oreilles permettent donc de localiser
un son sur la surface telle que la
différence de trajet entre un point de
cette surface et chacune des deux oreilles
soit constant.
En fait, le cerveau possède une
information additionnelle : l'oreille à
laquelle le son est arrivé en premier, la
source du son est donc restreinte à un
demi-hyperboloïde. Lorsque la source du
son est suffisamment loin des oreilles, ce
demi-hyperboloïde peut être assimilé à un
cône de sommet la tête et dont l'axe est la
droite joignant les deux oreilles. Ainsi, la
différence de temps interaural permet de
déterminer l'angle que fait la source
sonore avec l'axe des oreilles
L’apnée et la profondeur
Quels effets ?
Rappels des termes utilisés
NORMOXIE :
Etat du sang contenant une quantité normale d’O2
(Po2 = entre 0,17 et 0,21 Bar)
HYPOXIE :
Diminution de la quantité d’O2 contenue dans le sang
ne permettant plus une activité normale ¨(Po2 entre
0,12 et 0,17 Bar)
ANOXIE
Diminution de la quantité d’O2 NE PERMETTANT PLUS
LA SURVIE DES TISSUS ¨(Po2 inf. à 0,12 Bar)
NORMOCAPNIE :
Taux normal de la PpCO2 dans le sang (Pco2 = 40
mmHg ou 0,05 Bar)
HYPOCAPNIE :
Diminution de la PpCO2 sans le sang (Pco2 < 40
mmHg ou 0,05 Bar)
HYPERCAPNIE :
Augmentation de la PpCO2 dans le sang (Pco2 > 40
mmHg ou 0,05 Bar)
Les effets cardiovasculaires
L’apnée
arrêt des échanges gazeux entre les
poumons et l’atmosphère
Immersion
Vasoconstriction périphérique –
Redistribution sanguine
engendre des modifications
cardio-vasculaires
Effet cardiovasculaires
REFLEXE D’IMMERSION
ou
DIVING REFLEX
Objectif : privilégier l’apport en
oxygène vers les organes nobles
BRADYCARDIE
- Diminution du rythme cardiaque
- d’environ 30% du rythme initial
- Dès le début de l’apnée
- Apnée à sec
- Immersion du corps
- Immersion de la face
BRADYCARDIE
A l’Immersion
- Dès le début de l’apnée – intensité maximale à 20sd
- Persiste pendant tout le séjour au froid et n’est pas ou
peu modifiée par l’exercice musculaire
-* Intensité plus importante en profondeur
( froid – augmentation des Ppo2 et contraintes hémodynamiques)
- Se termine à l’émersion dès la reprise de la ventilation
* Contradiction entre étude du Dr VIGOUROUX et l’ouvrage de Frédéric LEMAITRE Maître de Conférence en physiologie de l’apnée.
BRADYCARDIE
Facteurs de la bradycardie d’immersion
AGE :
- *La bradycardie augmente avec sujet + âgé
L’ENTRAINEMENT :
- Le sujet entrainé à une bradycardie supérieure
L’EXERCICE :
- La bradycardie n’est pas modifiée par l’exercice
musculaire sous l’eau. Les impératifs de l’apnée
l’emportent sur les nécessités du travail musculaire
* Contradiction entre étude du Dr VIGOUROUX et l’ouvrage de Frédéric LEMAITRE Maître de Conférence en physiologie de l’apnée.
BRADYCARDIE
Mécanisme des réactions cardio-vasculaires
- Mécanisme nerveux : réflexe « vagal » par
stimulation du système freinateur du cœur
- 2 stimulis principaux : l’apnée – l’immersion
- Autres stimulis : Variation de la composition des
gaz respiratoires ; intervention des barorécepteurs
artériels
BRADYCARDIE
Facteurs de la bradycardie d’immersion
- Immersion de la face
- LA TEMPERATURE DE
L’EAU (eau froide)
- LE CONTACT DE
L’EAU AVEC LA PEAU
(thermorécepteurs
cutanés)
VASOCONSTRICTION PERIPHERIQUE
Rétrécissement du diamètre des
vaisseaux sanguins périphériques
CAUSES
- Due à la pression
- Due au froid
VASOCONSTRICTION PERIPHERIQUE
Redistribution sanguine au profit des
organes vitaux
EFFET
- Maintien de la pression
artérielle
- Limite les déperditions
de chaleur en réduisant le
flux sanguin dans les
membres
- Augmentation du
volume sanguin central
VASOCONSTRICTION PERIPHERIQUE
1) provoqué par la bradycardie : c'est un mécanisme de régulation
naturelle du corps. De ce fait si le cœur se relaxe, le débit cardiaque
diminue et par conséquent la pression artérielle diminue. Pour la
maintenir, une seule solution : diminuer le diamètre des vaisseaux en
assurant la contraction des muscles lisses.
2) provoqué par le froid : diminuer le transfert de la chaleur
corporelle vers l’extérieur du corps. La vasoconstriction périphérique
a cependant des effets secondaires puisqu’elle provoque une
augmentation du volume sanguin central et de la pression artérielle
centrale. Ceci a pour effet d’inhiber la sécrétion de l’hormone antidiurétique (ADH). C’est ce qui explique le besoin d’uriner lorsque les
extrémités sont froides. En effet, l’ADH contrôle la production d’urine
LES TRANSFERTS
SANGUINS
BLOODSHIFT
Lors de l’immersion :
La poussée d’Archimède
La poussée d’Archimède supprime les
effets de la pesanteur et facilite le retour
veineux
La pression hydrostatique
Au cours de la descente, la pression
hydrostatique augmente et le volume
pulmonaire diminue (loi de BoyleMariotte ) jusqu’à ce que la rigidité
relative du thorax ne permette plus de
réduire son volume
A partir d’une certaine profondeur :
A – Le corps est immergé jusqu’au cou, la
pression intra thoracique est négative.
La cage thoracique
reste peu déformable
B – Immergé jusqu’au cou, le sujet réalise une
apnée. La pression thoracique devient
positive.
C – Au cours d’une apnée en profondeur, la
pression intra thoracique va devenir identique
à la pression ambiante lorsque la Capacité
Pulmonaire Totale égalera le Volume Résiduel.
D – Au-delà du volume VR, la pression intra
thoracique est inférieure à la pression
ambiante, il se crée un transfert de sang vers
le thorax (blood shift)
VOLUME DE SANG : 0,5 à 1 litre