Système circulatoire : anatomie et physiologie en plongée
publicité
Système circulatoire : anatomie et physiologie en plongée Introduction ............................................................................................................................ 2 1. Le cœur ............................................................................................................................... 2 Généralités .......................................................................................................................... 2 Anatomie ............................................................................................................................ 2 Fonctionnement .................................................................................................................. 4 2 Les vaisseaux ....................................................................................................................... 5 Généralité ........................................................................................................................... 5 Anatomie ............................................................................................................................ 5 Fonctionnement .................................................................................................................. 6 3 Le sang ................................................................................................................................ 6 Généralités .......................................................................................................................... 6 Composition ....................................................................................................................... 7 Rôle .................................................................................................................................... 7 4 La circulation....................................................................................................................... 8 Généralités .......................................................................................................................... 8 Schéma d’ensemble ............................................................................................................ 8 La petite circulation ............................................................................................................ 9 La grande circulation ........................................................................................................ 10 5 Adaptations circulatoires ................................................................................................... 11 6 La déshydratation .............................................................................................................. 12 Page 1 sur 13 Introduction Afin de mieux comprendre les causes et les mécanismes des accidents de plongée (ADD, SP, Biochimique) et l’influence de la pression, nous allons analyser le système circulatoire. Principaux éléments : le sang, le cœur et les vaisseaux (artères, veines, capillaires) Ce système apporte l’oxygène nécessaire à la vie, élimine le CO2 produit notamment lors d’un effort et participe à la régulation de la température corporelle . Il L’azote bien que n’étant pas utilisé par l’organisme est également véhiculé par le sang. Pour l’examen vous devez être en mesure de réaliser des schémas de principe, de légender des schémas muets, d’expliquer la révolution cardiaque. 1. Le cœur Généralités Situé dans le thorax Dans une zone limitée par les 2 poumons et le diaphragme appelée le médiastin Orienté vers la gauche et vers l’avant Il anime la circulation car c’est un muscle creux qui a une fonction de pompe Anatomie Les schémas ci dessous sont des schémas fonctionnels mais pas anatomique Muscle creux appelé le myocarde Deux parties indépendantes séparées par une cloison : le cœur gauche et le cœur droit Cœur droit Cœur gauche Chaque cœur est divisé en deux parties qui communiquent dans un seul sens car des valves anti-retour bloquent le passage. La zone supérieure s’appelle l’oreillette, la zone inférieure s’appelle le ventricule. Le sang circule de l’oreillette vers le ventricule oreillettes Cœur droit Cœur gauche Valvule tricuspide Valvule mitrale Ventricules Page 2 sur 13 Le sang arrive au cœur par les veines : Oreillette cœur droit : deux veines caves : la veine cave supérieure pour la partie supérieure du corps et la veine cave inférieure pour la partie inférieure Oreillette cœur gauche : quatre veines pulmonaires regroupées par 2 Le sang repart du cœur par les artères : Ventricule doit : l’artère pulmonaire qui retourne le sang à oxygéner au poumon Ventricule gauche : l’aorte qui emmène le sang oxygéner dans tous le corps Chaque artère possède également des clapets anti-retour oreillettes aorte Artère pulmonaire Cœur droit Cœur gauche Veines caves supérieures Veines pulmonaires Veines caves supérieures Valve tricuspide Valve mitrale Ventricules Importance de l’orientation des deux artères carotides qui irriguent le cerveau SP, ADD Page 3 sur 13 Fonctionnement Cycle cardiaque Le cœur fonctionne en tant que pompe aspirante et refoulante Le cœur se contracte (systole) et se relâche (diastole) 60 à 80 fois par minute au repos Le cœur se contracte en trois phases : Systole auriculaire => contraction des oreillettes => sang dans les ventricules Systole ventriculaire = > contraction des ventricules => sang dans l’aorte et l’artère pulmonaire Diastole => Temps de repos oreillettes et ventricules se remplissent Page 4 sur 13 La fréquence cardiaque est variable = > variation du débit cardiaque Ce mécanisme est géré par deux systèmes nerveux : Système sympathique - > accélération du rythme = tachycardie Effort Emotion Fatigue Augmentation du taux de CO2 Baisse du taux D’O2 Les informations sont prises grâce à des capteurs : Distension des vaisseaux Baro-récepteurs tension O2, CO2 (crosse aortique, carotide) Volurécepteurs (oreillette droite) Capteurs osmo-sensibles mesure au niveau de l’hypothalamus de la concentration sanguine Chémorécepteurs (acidité, ions, ….) Système parasympathique -> ralentissement du rythme = bradycardie Entraînement Début d’immersion Emotion Une augmentation du débit sanguin a donc une incidence sur la quantité d’azote dissous dans l’organisme = > adaptation des procédures de décompression. 2 Les vaisseaux Généralité Composé des artères, des artérioles, des capillaires, des veinules et des veines Ils forment avec le cœur un système clos. Transporte le sang Anatomie Les artères : Lisses Epaisses Elastiques Contractiles Acceptent une forte pression sanguine Emportent le sang loin du cœur Particularité de changer de calibre : Vasoconstriction = diminution Vasodilatation = augmentation Adaptation du débit sanguin au besoin Ex : Froid = vasoconstriction pour réduire la circulation vers les extrémités et concentrer la chaleur sur les organes vitaux Chaleur = vasodilatation pour accélérer les échanges thermiques Page 5 sur 13 Les artérioles : Petites artères, acceptent une pression sanguine moins importante Capillaires : Très fins, permettent les échanges gazeux et transfèrent les produits nutritifs Veines et veinules : Les plus nombreuses Epaisseurs plus faibles Souples Ramène le sang vers le cœur Particularités des veines situées en dessous du coeur : possède des valvules anti-retour pour empêcher le sang de refluer Fonctionnement Capillaires alvéolaires Artères pulmonaires Veines pulmonaires Arrive au cœur Part du cœur Veines caves Artères aorte Veinules Artérioles Capillaires Pression sanguine : pression subie par les parois des vaisseaux Nécessaire pour pénétrer dans les capillaires Pouls : répercussion de l’onde de choc dans la crosse aortique 3 Le sang Généralités Liquide Couleur rouge 5l dans l’organisme Circule dans les vaisseaux Page 6 sur 13 Son Ph mesuré par les chémorécepteurs est un des facteurs de régulation de l’activité cardiaque et ventilatoire Composition Le plasma Constitué à 90 % d’eau Contient les gaz O2, N2, CO2 sous forme dissoute ou combinée Contient les éléments nutritifs Contient les déchets Contient les constituants du sang Les constituants du sang Les globules rouges ou hématies contiennent l’hémoglobine Hb riche en fer Transporte l’O2 sous forme combinée aux cellules de l’organisme Couleur rouge vif = riche en O2 = sang hématosé Oxyhémoglobine HbO2 Hb + O2 (non stable) Transporte le CO2 sous forme combinée jusqu’aux poumons Couleur rouge sombre = riche en CO2 et appauvri en CO2 = sang non hématosé Carbhémoglobine HbCO2 Hb + CO2 (non stable) Dans le cas d’un ADD, les globules rouges ont tendance à s’agréger Peut fixer le CO (monoxyde de carbone) => blocage = > ne peuvent plus transporter d’autre gaz CO + Hb = HbCO (stable) Carboxyhémoglobine Les globules blancs ou leucocytes Défense de l’organisme Les plaquettes sanguines ou thrombocytes Rôle essentiel dans la coagulation Trop rapide : caillots Trop lent : hémorragie Réparation des vaisseaux endommagés Réaction face aux corps étrangers Comme dans le cas d’un ADD : les bulles d’azote Rôle Transporte les gaz O2, N2, CO2 sous forme dissoute ou combinée Transporte les éléments nutritifs Transporte les déchets Transporte les constituants du sang L’eau et la chaleur Protège l’organisme Participe à l’équilibre du Ph nécessaire à l’activité cellulaire Page 7 sur 13 4 La circulation Généralités Deux circulations sanguines Petite circulation ou pulmonaire Grande circulation ou génrale Animée par le cœur Emprunte les vaisseaux sanguins Irrigue l’organisme avec le sang Schéma d’ensemble Page 8 sur 13 La petite circulation Circuit d’oxygénation du sang A la descente et au fond Le sang transporte l’azote dissout A la remontée, l’azote dissout dans le sang est restitué et est rejeté par l’expiration Page 9 sur 13 La grande circulation Schéma de principe L’irrigation du cerveau se fait également par la grande circulation, ce n’est pas une circulation à part. L’azote arrive dans les tissus lors de la descente et au en même temps que l’oxygène. Il est stocké dans les tissus A la remontée et dans les heures qui suivent une plongée, l’azote dissous dans les tissus repasse dans le sang veineux. La décompression génère des bulles silencieuses qui sont tolérées par l’organisme si elle reste de petites tailles. Page 10 sur 13 5 Adaptations circulatoires Effort Lors d’exercice musculaire, le sang est dévié vers les muscles utilisés pendant l’effort Froid Vasoconstriction pour préserver la température centrale La digestion Le sang est dévié vers les muscles de l’appareil digestif. Donc en cas d’effort, le sang se répartit entre les muscles digestifs et les muscles utilisés L’entraînement Baisse de la fréquence cardiaque Amélioration de la circulation musculaire = meilleure irrigation = diminution des risques d’ADD L’eau Le contact avec le nez et les lèvres provoque un réflexe de bradycardie Pression partielle d’O2 En cas d’augmentation : vasoconstriction et diminution de la fréquence cardiaque Pression hydrostatique L’augmentation de pression hydrostatique provoque une redistribution de la masse sanguine vers la partie centrale de l’organisme et implique une modification de la fréquence cardiaque à la baisse pour garder un débit cardiaque constant. Cette ajustement momentané est relayé ensuite par la diurèse d’immersion. Page 11 sur 13 6 La déshydratation Favorise et aggrave un ADD car la viscosité sanguine est plus importante Cause : Sudation : soleil, attente en surface avec la combinaison, le vent Problème gastrique : diarrhée (Attention aux séjours à l’étranger dans les pays chauds) Diurèse d’immersion : En raison de l’augmentation de la pression hydrostatique, l’immersion provoque un phénomène de redistribution de la masse sanguine dans le corps allant de la périphérie vers le centre, afflue de sang au niveau des poumons, du cœur, des reins. Le cœur reçoit donc plus de sang, il y a une augmentation du débit, les Baro-récepteurs (crosse aortique, carotide) vont commander une baisse de la fréquence cardiaque via le système nerveux parasympathique (bradycardie) Mais cette correction reste limitée dans le temps et afin de revenir à un état d’équilibre, le corps va essayer de réduire la masse sanguine. Cette information est donnée par les Volurécepteurs (oreillette droite). Pour cela, l’organisme va donc éjecter de l’eau via les reins : c’est la diurèse d’immersion. La diminution du volume sanguin provoque un nouvel ajustement de la fréquence cardiaque à l’opposé de la première. C’est à dire une augmentation via le système nerveux sympathique. C’est modification sont de l’ordre de la vingtaine de minutes. A l’inverse, à la fin de la plongée, le sang va reprendre sa place d’origine provoquant ainsi une redistribution allant du centre vers la périphérie provoquant ainsi une hypovolémie. Dans ce cas, la seule solution consiste à apporter au corps de l’eau, il faut donc boire pour rétablir une situation normale, sinon du fait de cette diminution du volume sanguin, l’élimination de l’azote se fait moins bien, d’où une augmentation du risque d’ADD, d’où l’importance de donner à boire lors d’un ADD. Page 12 sur 13 Préventions : Boire régulièrement avant même d’avoir soif surtout à la sortie d’une plongée, lors d’effort, lors de forte chaleur, lors de diarrhé. 1.5 l à 2l en temps normal 2.5 à 3l en cas de forte chaleur Page 13 sur 13
