Martine Daviaud E2

Martine Daviaud E2
Janvier 2005.
ANATOMIE
PHYSIOLOGIE DE LA FONCTION
RESPIRATOIRE.
Cour préparation niveau IV
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RAPPEL :
Composition de l’air :
21% OXYGENE (O2) et 79 % AZOTE (N2)
La définition de la Ventilation :
Ensemble des phénomènes qui mobilisent l’air à l’intérieur des voies
respiratoires et qui permettent un renouvellement de l’air alvéolaire.
PLAN
I – ANATOMIE DE L’APPAREIL VENTILATOIRE.
A - LES VOIES RESPIRATOIRES
1 – Les voies aériennes supérieures
2 – Les voies aériennes inférieures
B - LES ALVEOLES
C - LES POUMONS
D - LA PLEVRE
II – MECANISME DE LA VENTILATION.
A - PHENOMENES MECANIQUES
B - FREQUENCES RESPIRATOIRES
C - CONTROLE DE LA VENTILATION
D - VOLUMES PULMONAIRES
III – APPLICATION A LA PLONGEE.
IV – BIBLIOGRAPHIE.
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Comprendre les mécanismes de la respiration et des échanges gazeux, au niveau
pulmonaire et au niveau tissulaire, permet de mieux appréhender certains
accidents de plongée et par voie de conséquence, de mieux les prévenir.
Le rôle de la respiration est d’amener aux cellules des différents tissus de
l’organisme, l’oxygène nécessaire à la vie de celles-ci et d’éliminer par les poumons
le dioxyde de carbone.
L’oxygène est une source d’énergie pour la cellule. Les réactions se font avec
formation de dioxyde de carbone, celui-ci ne devant pas se trouver en trop grande
quantité dans l’organisme.
En surface l’azote n’intervient pas dans les réactions, c’est un gaz neutre qui sert de
diluant aux autres gaz. En plongée par contre, sa présence devient importante. L’azote
parvient au sang par voie respiratoire et est éliminé de la même manière.
I – ANATOMIE DE L’APPAREIL VENTILATOIRE.
A - LES VOIES RESPIRATOIRES :
1-Les voies aériennes supérieures :
Sont des conduits qui véhiculent l’air jusqu’aux bronches, et qui en assurent
l’évacuation.
Schéma 1
- L’air passe par les narines et les fosses nasales (ce qui lui permet d’être réchauffée,
purifié et humidifié.
- Dans le pharynx : carrefour ou communique, la bouche, l’œsophage, les fosses
nasales, le larynx , et les trompes d’Eustache.
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2- Les voies aériennes inférieures :
Schéma 2
Dans le Larynx : Au moment de la déglutition, l’épiglotte ferme l’orifice de la
trachée. Les aliments sont dirigés dans l’œsophage. Si ce réflexe n’existe plus, il y a risque
l’étouffement en passant dans la trachée.
La trachée : forme un tuyau annelé devant l’œsophage.
Les bronches : la trachée se divise en deux bronches souches qui pénètrent dans les
poumons. Elles s’y ramifient en bronches lobaires, bronches segmentaires, bronchioles puis en
bronchioles terminales de plus en plus fines, qui atteignent toutes les parties du poumon, et
aboutissent aux alvéoles pulmonaires.
Le Hile est le point de pénétration des bronches souches dans les poumons.
Voir schéma 3
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B – LES ALVEOLES
Les alvéoles sont de très petits sacs souples aux parois très minces, dans lesquels s’effectuent les
échanges gazeux. La face externe des alvéoles est en contact avec de nombreux capillaires
pulmonaires, artériels et veineux. Les gaz diffusent à travers la paroi de l’alvéole et du capillaire
pulmonaire. Les alvéoles forment une surface d’échange gazeux de 75 M2 en respiration courante et
qui peut aller jusqu’à 2OO M2 à l’effort.
Leur limite d’élasticité correspond à une variation de pression de 3 à 4 mètres d’eau à partir de la
surface (variation de volume proportionnelle à la pression).
Leur face interne est recouverte de surfacant qui tapissent l’alvéole et dont le rôle est d’empêcher
que l’alvéole se collabe.
Schéma 4
C - LES POUMONS
Les poumons sont au nombre de deux. Ils sont séparés par le médiastin.
Le poumon gauche est constitué de deux lobes. Pour laisser la place au cœur.
Le poumon droit est constitué de trois lobes.
Voir schéma 2
D – LA PLEVRE
C’est un sac à double feuillet qui entoure chaque poumon. La plèvre solidarise la face extérieure du
poumon à la paroi thoracique. Le feuillet pariétal (coté paroi) est fixé à la paroi thoracique par des
ligaments, le feuillet viscéral (côté poumon) est solidaire du poumon.
L’expansion de la cage thoracique entraîne l’expansion des poumons.
Si l’air pénètre accidentellement entre le deux feuillets (pneumothorax), le système ne fonctionne
plus.
Les poumons ne suivent plus les mouvements thoraciques.
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II – MECANISME DE LA VENTILATION
A - PHENOMENE MECANIQUE
La cage thoracique est construite de façon à rendre son volume variable, et ses modifications
sont à l’origine des phénomènes mécaniques de la ventilation.
L’inspiration est un phénomène actif
L’abaissement du diaphragme par sa contraction associé à l’élévation des côtes sous
l’influence des muscles inspiratoires aboutit à une augmentation de tous le diamètres de la cage
thoracique.
Schéma 5
L’expiration est un phénomène passif
Quand l’action des muscles cesse, les forces élastiques des poumons et des parois ramènent le
poumon à sa position initiale.
Il y a relâchement des muscles inspirateurs, le diaphragme remonte, la poitrine rétrécit, les
poumons sont comprimés, l’air est expulsé.
Schéma 6
6
B – FREQUENCE RESPIRATOIRE
La fréquence respiratoire varie en fonction de l’âge , elle varie de :
→ 15 à 18 cycles/mm pour un adulte
→ 20 à 30 cycles/mm pour un enfant
→ 35 à 40 cycles/mm pour un bébé
Ces chiffres peuvent augmenter jusqu’à 60 cycles/mm à l’effort, au maximum.
C – CONTROLE DE LA VENTILATION
Le contrôle de la ventilation peut-être volontaire :
→ augmentation de l’inspiration ou de l’expiration,
→ augmentation de la fréquence ventilatoire,
→ pratiquer des apnées volontaires.
Le contrôle de la ventilation peut-être involontaire :
→ a l’effort (palmage plus intense dans le courant)
→ suite à la baisse de d’oxygène dans les sang.
→ suite à l’augmentation de dioxide de carbone dans le sang.
.
D -LES VOLUMES PULMONAIRES :
Schéma 7
7
Le volume courant (VC = 0,5l)
Il correspond à la quantité d’ai inspiré et expiré en respiration calme.
Le volume de réserve expiratoire ( VRE = 1,5l)
Il correspond à la quantité d’air utilisée lors d’une expiration forcée, après avoir effectué une
expiration normale.
Le volume de réserve inspiratoire (VRI = 2,5l)
Il correspond à la quantité d’air déplacé par une inspiration forcée après avoir
effectué une
inspiration normale. En cas d’effort physique, la quantité d’air nécessaire devenant plus importante,
une partie de ce volume sera utilisé pour augmenter le volume courant.
Le volume résiduel (VR = 1,5l)
Il correspond à la quantité d’air restant après une expiration forcée
L’espace mort.
Il correspond à l’air situé dans les voies conductrices. Mais peut être augmenté en plongée par le
tuba ou le détendeur.
La Capacité Vitale
Est égale à environ 4,5litres.
Elle correspond à la quantité d’air mobilisable soit : VC+VRI+VRE.
La Capacité Pulmonaire Totale
Est égale à environ 6 litres.
Elle correspond à la somme de tous les volumes VC+VRI+VRE+VR.
III- APPLICATION A LA PLONGEE
La ventilation en plongée est modifiée par rapport à la ventilation à l’air ambiant :
→ L’espace mort est augmenté par l’adjonction d’un tuba ou du deuxième étage du détendeur.
→ Du fait d’une combinaison épaisse ou mal adaptée.
→ Par la pression exercée sur le thorax .
→ Le froid.
En plongée il faudra donc insister sur l’inspiration et l’expiration qui deviendra
« active ».
Exemple chiffré :
Volume
Courant
x
Fréquence
Respiratoire
Volume
Totale
0,5 litre
0,5 litre
1 litre
x
x
x
15/minute
20/minute
15/minute
7,5 litres/mn
10 litres/mn
15 litres/mn
D’où l’intérêt d’augmenter l’amplitude plutôt que le rythme de la ventilation.
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→ Le blocage de la respiration à la remontée peu entraîner le déchirement des alvéoles
pulmonaires(cour des barotraumatismes).
Dans le contrôle de sa respiration le gaz carbonique est le principal stimulus dans l’accélération de la
fréquence respiratoire .(Voir prochain cour sur les échanges gazeux ).Celui ci provoque des
modifications importantes de la fréquence respiratoire qui sont susceptibles d’entraîner un
essoufflement .
IV – BIBLIOGRAPHIE

Cours théorique –éléments d’anatomie et physiologie A.S.Paris 6 –section plongée site
internet communiqué ultérieurement.

Site de joêl talon.

Site CD44 / cour niveau 4

Cd françois Bernier

Le tour de la plongée en 80 problèmes.
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