onitorat Fédéral 2 - FFESSM-Provence

onitorat Fédéral 2ème
Monitorat Fédéral 2 éme degré
Hendaye - juillet 2010
Anatomie, physiologie et physiopathologie du plongeur
Référentiel de correction
Sujet n° 1
(6 points)
L’eau : une amie du plongeur
Dans votre rôle de moniteur, vous conseillez à vos plongeurs d’avoir à disposition une bouteille d’eau dans le
sac. Justifiez ce conseil en répondant aux questions suivantes.
1. Identifiez les phénomènes physiologiques liés à la plongée et aboutissant à une perte en eau pour le
plongeur.
Respiration buccale, l’air n’est pas humidifié par le mucus des narines.
Diurèse d’immersion
Diurèse due au froid
(1 point)
2. Explicitez les mécanismes physiologiques mis en œuvre.
Respiration
(1 point)
L’air de la bouteille est plus sec que celui de l’atmosphère puisqu’une partie de sa vapeur
d’eau a été éliminée pendant la compression.
La pression de vapeur d’eau dans les alvéoles pulmonaires doit être compensée. Pour
maintenir l’équilibre, le sang va éliminer une partie de l’eau du plasma en produisant de la
vapeur d’eau lors de l’hématose, ce qui accroît la viscosité du sang.
Diurèse d’immersion
(1 point)
Pression hydrostatique redistribution des volumes sanguins des membres inférieurs vers
thorax augmentation du volume sanguin central adaptation du cœur stimulation des
volorécepteurs de l’oreillette droite diminution de la fréquence cardiaque (action limitée)
commande nerveuse diminution de la sécrétion de l'hormone antidiurétique
augmentation de la masse d'eau éliminée par les reins urine perte d’eau
Diurèse due au froid
(1 point)
Stimulation des récepteurs cutanés => commande nerveuse : vasoconstriction périphérique
=> déplacement de la masse sanguine vers le noyau central => Perception de cette
hypervolémie par les volorécepteurs de l'oreillette => commande nerveuse => diminution
1
de la sécrétion de l'hormone antidiurétique => augmentation de la masse d'eau éliminée par
les reins.
3. Expliquez pourquoi la déshydratation peut favoriser l’apparition des accidents de désaturation.
Explication
(1 point)
* Une partie de l’eau ayant été éliminé du plasma, cela conduit à une moins bonne irrigation
des tissus par un sang plus visqueux donc une moins bonne élimination de l’azote dissous
durant la plongée par un filtre pulmonaire moins efficace. Risque d’ADD.
* Une moins bonne circulation des microbulles dans les capillaires lors de la remontée,
pouvant provoquer des manchons obturant les capillaires. Risque d’ADD
* Moins bonne vascularisation du muscle cardiaque par un sang plus visqueux et effort plus
intense à chaque systole pour le pulser : risque d’accident cardiaque ou de syncope cardioventilatoire
4. Quelles conduites préventives conseillez-vous ?
Préventions
(1 point)
Sensibiliser les plongeurs sur les protections contre le froid, limiter les efforts physiques et
la profondeur dans la mesure du possible.
S’hydrater régulièrement avant et après la plongée avec de l’eau (éventuellement
accompagné de solutés anti déshydratation) ou des jus de fruits en évitant les boissons
alcoolisées : ceci même sans sensation de soif.
Sujet n° 2
(7 points)
Lors d’une préparation à l’épreuve d’apnée au N4, un de vos stagiaires qui s’est hyper ventilé, remonte en
surface. Il est pris de soubresauts et aurait pu se noyer si un moniteur en surface ne lui avait pas maintenu les
voies aériennes hors de l’eau.
a) Quel accident a subi votre stagiaire ?
Notre stagiaire a subi une samba.
(0.5 point)
b) Expliquer les causes physiologiques de cet accident et en quoi se rapproche-t-il de la syncope anoxique
La «samba» désigne une perte de contrôle moteur de la tête et des membres, (tremblements,
convulsions…) sans perte de conscience, suivie d’une récupération immédiate et sans séquelle » ou d’une
syncope, associée à une hypoxie plus ou moins importante.
(1,5 points)
La samba est due à une souffrance cérébrale en hypoxie.
2
(1 point)
Effets de l'hyperventilation sur notre réserve d'O2 : l'hyperventilation tend à rapprocher les pressions
partielles des gaz alvéolaires des pressions partielles atmosphériques. La teneur en O2 augmente (100 à
parfois 120 mm/Hg) mais comme la saturation de l'hémoglobine du sang artériel est déjà de 97%,
l'augmentation de l'O2 sanguin sera négligeable.
Effets de l'hyperventilation sur notre réserve de CO2 : Les deux conséquences importantes suivantes
sont attendues pour l'attribution de la totalité du point
:
(1 point)
•
•
une suppression du stimulus (CO2) d’alerte respiratoire,
une augmentation du pH sanguin dû à la baisse du CO2 sanguin: l'alcalose exerce une action
déstabilisatrice sur les systèmes nerveux et musculaire ce qui fait apparaître des malaises et une
nette diminution de la ventilation.
La samba est due à une souffrance cérébrale en hypoxie.
La syncope anoxique est une perte de connaissance en raison de l’atteinte d’un seuil d’O2 trop bas.
Pour ce qui est de la relation samba syncope. Il n'y a pas de passage obligé de la samba vers la
syncope, la chute de PaO2 peut être très rapide (effort violent, variation de pression) et donc avoir une
syncope directement... Mais on peut faire aussi une samba de quelques secondes et récupérer
immédiatement...
La cause physiologique est le même pour la samba et la syncope anoxique
on peut avoir une samba sans syncope derrière
on peut avoir une samba puis une syncope
on peut avoir une syncope sans samba
Tout cela dépend des individus, de leur état de fatigue, principalement de facteur « motivation »
(compétition, impératif de performance, appréhension, « envie du gros poisson »)
Si la cause de la samba et de la syncope anoxique est connue, l’impact sur l’organisme de samba /
syncopes à répétition est lui très mal connu…
(0,5 point pour les liens avec la syncope)
c) A partir d’un profil de plongée, expliquez pourquoi cet accident peut se produire de façon privilégiée à
la remontée. Des courbes peuvent faciliter les explications.
Un seuil bas de PpO2 provoque la syncope. Mais un manque d’O2 n’alerte pas l’organisme. En dessous
d’un seuil de PpO2, la syncope est brutale sans signe précurseur.
L’envie de respirer et donc la rupture d’apnée ne sont pas déclenchées par un seuil d’O2 faible
(hypoxie) mais essentiellement par un seuil élevé de CO2 (hypercapnie)
Apnée avec ventilation initiale normale
A la descente :
- Position tête en bas ==> Bonne irrigation du cerveau
- PpO2 et CO2 Alvéolaire et sanguin augmentent du fait de l’augmentation de pression absolue
Au fond :
- Position du corps horizontal voire inclinée tête en bas
- Bradycardie par stimulation des centres thermorécepteurs de la face augmentant le tonus vagal
- Consommation d’O2 par l’organisme d’où baisse de la PpO2
3
- L’augmentation du CO2 sanguin est lente car les substances tampons du sang fixent la plus grande
partie de ce gaz.
alvéole) du fait que la PpCO2 des alvéoles est
- Le trajet du CO2 alvéolaire s’inverse (sang
importante.
- La PpO2 est forte du fait de la pression absolue provocant la sensation de « bien-être »
- Les réflexes respiratoires sont faussés car les poumons étaient pleins mais le volume des alvéoles a
diminué sans passer par une phase d’expiration.
- La PpCO2 dépasse le seuil de rupture d’apnée et l’apnéiste remonte.
A la remontée :
- Position de la tête en extension (vers la surface) entraînant un étirement des sinus carotidiens donc
une baisse du flux sanguin artériel aggravé par la gravité occasionnée par la position debout.
- PpO2 alvéolaire baisse brutalement du fait de la chute de pression absolue.
- La Pp CO2 alvéolaire varie peu, pouvant même être inférieure à la valeur initiale du fait de
l’inversion de diffusion.
Apnée avec hyperventilation en surface
L’hyperventilation volontaire est une technique permettant non pas d’augmenter les apports en O2 mais
de diminuer les réserves de CO2 ventilation permet de passer de 40mm Hg à 15mm Hg de PpCO2
entraînant ainsi un retard important dans le déclenchement du réflexe inspiratoire. L’hyperventilation
augmente très peu la PpO2 alvélolaire.car l’hémoglobine transporteur principal de l’O2 est déjà quasi
saturée.
Soit au fond la PpO2 passe sous le seuil de syncope anoxique avant que la PpCO2 passe au dessus du
seuil de rupture de l’apnée.
Soit plus généralement au cours de la remontée, la baisse de la pression absolue entraine une baisse
brutale de la PpO2 en dessous du seuil de syncope avant que la PpCO2 ait atteint le seuil de rupture d’apnée
d’autant plus que la PpCO2 baissera en raison de la baisse de la Pabs
- PpO2 alvéolaire baisse brutalement du fait de la chute de pression absolue.
- La PpO2 sanguine peut chuter en dessous des 30mm Hg de l’anoxie avant que la PpCO2 ne dépasse le seuil
de rupture d’apnée.
Apnée normale sans hyperventilation
4
Seuil
syncope
PaCO2
Seuil
rupture
apnée
Profil
plongée
PaO2
0
20
40
60
80
100
120
140
Apnée avec syncope anoxique au fond
Seuil
syncope
PaCO2
Seuil
rupture
apnée
Profil
plongée
PaO2
0
20
40
60
80
100
5
120
140
Apnée avec syncope anoxique à la remontée
Seuil
syncope
PaCO2
Seuil
rupture
apnée
Profil
plongée
PaO2
0
20
40
60
80
100
120
140
d) Quelles préventions ou conseils pouvez-vous donner à des apnéistes pour réduire le risque d’apparition
de cet accident ?
Ne pas pratiquer l’hyperventilation : la règle doit également être proscrite car elle ne se justifie pas
dans les performances attendues et que la forme du moment est très variable.
(0,5 point)
Assurer des périodes de récupération entre chaque apnée supérieur à 3 fois le temps des apnées.
Ne pas pratiquer l’apnée seul.
Pas d’apnée statique au fond.
Pas de lâcher d’air pendant l’apnée.
Entrainement régulier et progressif
Se relaxer avant une apnée.
Avoir un lestage permettant une flottabilité positive dans les derniers mètres (la moitié de la
profondeur max et en tout cas les 6 dernier mètres).
Ne pas aller au-delà de ses limites : profondeur, temps, efforts,
Pour les autres items que l’hyperventilation
(1 point)
e) Précisez l’organisation mise en place et les consignes de sécurité données aux stagiaires pour éviter cet
accident lors de l’épreuve d’apnée au N4 ou au MF2.
(Recommandations proches des règlements de la commission apnée) ?
Attente vis-à-vis du stagiaire
Pendant un examen, à l’issue d’une apnée, le candidat doit :
Faire le signe OK
Articuler distinctement son nom.
Rester à la disposition du jury durant 30 secondes.
6
(1,5 point)
A titre d’exemple, le règlement des épreuves de la commission apnée stipule ce qui suit :
Sans aucune incitation de la part du jury ou des officiels, l’athlète, à la fin de sa performance,
doit, dans un délai maximum de 15 secondes, enlever son masque ou ses lunettes et/ou pince nez, et
signaler au jury qu’il va bien en prononçant distinctement la phrase « tout va bien » et en faisant le
signe « OK » ; A défaut de respecter cette procédure dans son intégralité l’athlète est disqualifié
pour l’épreuve.
Sécurité mise en place
Un moniteur équipé d’un bloc à mi profondeur qui « suit le stagiaire » en apnée dans les derniers
mètres de la remontée.
Un moniteur en surface capable de soutenir l’apnéiste en cas d’accident, capable de lui réaliser une
insufflation par le nez bouche obstruée par la main du moniteur. Le rôle premier de la sécu surface est d'éviter
la noyade (maintien des voies ariennes hors de l'eau), il va pouvoir limiter les efforts physiques de la personne,
lui souffler dans le nez pour accélérer la reprise de la ventilation. Il ne peut pas réellement « empêcher » la
survenue d'une syncope après une samba si la dette en oxygène était trop forte.
Avoir un point fixe à disposition du stagiaire, sur lequel il doit impérativement faire le protocole.
Sujet n° 3
(7 points)
Le froid est un facteur favorisant pour plusieurs accidents.
a) Citez les différents modes d’échanges thermiques. En plongée lesquels sont mis en œuvre ?
L’homme échange des calories par rayonnement, conduction, convection, évaporation par la peau ou
la respiration ?
Dans l’eau, ce sont principalement la conduction, convection et la perte de chaleur par évaporation par
la respiratoire qui deviennent prépondérant.
L’eau étant beaucoup plus conducteur de la chaleur (24 fois) que l’air (le meilleur isolant), les pertes
de chaleur sont beaucoup plus importantes dans l’eau.
(1 point)
b) Décrivez les réactions physiologiques de l’organisme confronté à une baisse de la température?
Par limitation des pertes
Vasoconstriction périphérique pour préserver les organes vitaux.
Cette vasoconstriction entraîne une augmentation de la diurèse par augmentation de la quantité de
sang filtrée par les reins, par inhibition de l’hormone antidiurétique et sécrétion d’hormones
augmentant la diurèse grâce à des volorécepteurs situés dans l’oreillette
L’excès de volume au niveau du cœur entraîne la libération d’hormones (substances chimiques)
augmentant la formation d’urine (la diurèse due au froid).
Par augmentation de la production de chaleur
Augmentation du métabolisme cellulaire, augmentation des apports aux tissus avec accélération de
la fréquence cardiaque et de la fréquence ventilatoire. Contractions musculaires, tremblements,
frissons. Chair de poule (horripilation des poils).
(2,5 points)
7
c) Quels sont les signes avant-coureurs observables chez les plongeurs permettant à vos stagiaires
pédagogiques et à vos guides de palanquées d’anticiper les problèmes résultant du froid.
Augmentation de la ventilation et de la respiration, diminution de l'attention, fatigue, tendance à
l'essoufflement, désintéressement de la plongée.
(1 point)
d) Expliquez pourquoi et comment la plongée jeune doit particulièrement tenir compte de la température de
l’eau ?
Comparé à un adulte, l’enfant a une surface corporelle plus grande par rapport à sa masse, ce qui
augmente sa déperdition calorifique. C’est pourquoi le bilan thermique devient plus facilement
défavorable dans une eau < 34°C chez l’enfant que chez l’adulte.
(0,5 point)
La pratique de l'activité est prohibée lorsque la température de l'eau est inférieure à 12 degrés.
Lorsque la température de l'eau est inférieure à 23°C la durée de la plongée ne doit pas excéder 25
minutes.
Jusqu'à l'âge de 12 ans, le jeune plongeur n'effectue qu'une plongée par jour. (2 points)
8