Préparation au Niveau 4 Cours 7 Description et fonctionnement de l

Préparation au Niveau 4
Cours 7 Description et fonctionnement de
l'appareil circulatoire.
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Plan du cours.
1. Pourquoi ce cours ?
2. Composant central : le coeur.
3. Les vaisseaux sanguins.
4. Le sang.
5. Mode de transport des gaz dans le sang.
6. Les 2 circulations du sang !
7. Le défaut de fabrique !
8. Les barorécepteurs.
9. Les fameuses bulles silencieuses.
1. Pourquoi ce cours ?
L’appareil circulatoire (ou système cardio vasculaire) est
composé du cœur, du sang et des différents vaisseaux
sanguins. Cet ensemble permet au plongeur :
 d’alimenter en O
2
ses différents organes et
muscles,
 d’évacuer le CO
2
fabriqué par son corps,
 de faire transiter le N
2
.
 de réguler la température de son corps,
La connaissance de l’appareil circulatoire est donc
essentielle pour un guide de palanquée, qui doit gérer
les échanges gazeux (décompression, effort), le confort
(froid, déshydratation) de sa palanquée.
organe
rein
foie
intestin
cœur
gauche
cœur
droit
veine
veine
artère
artère
poumons
Appareil circulatoire, schéma général.

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2. Composant central : le coeur.
Situation : Dans le médiastin (espace entre les 2 poumons).
Rôle : Assurer la circulation du sang dans le corps, comme une pompe.
Composition : Un muscle creux (le myocarde) qui forme l’équivalent de 2 pompes (cœur droit et cœur
gauche).
Fonctionnement : Le cycle cardiaque alterne périodes de contraction systole et de relâchement
diastole.
Une fois immergé ce cycle baisse automatiquement (bradycardie), mais en cas de stress ou d’effort il
passe de 70 par minute à … beaucoup plus (tachycardie). Ceci entraîne une augmentation du débit
sanguin (quantité de sang qui passe par le cœur par minute) et donc une augmentation de la quantité
de gaz transportée (O
2
, CO
2
et N
2
). Quand le cœur transporte une grande quantité de N
2
, celle-ci se
stocke dans l’organisme. Une gestion de la décompression adaptée s’impose alors (accroissement de
la durée des paliers).
Diastole début :
Remplissage
des oreillettes.
Diastole fin :
Remplissage d
es
ventricules.
Systole auriculaire :
Fin du remplissage des
ventricules par
contraction des
oreillettes.
Systole
ventriculaire début :
Mise en pression du
sang dans les
ventricules.
Systole ventriculaire fin :
Expulsion du sang des
ventricules.

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3. Les vaisseaux sanguins.
Situation : Dans tout le corps, sur chaque organes.
Rôle : Assurer le transport du sang entre le cœur et les poumons et entre le cœur et les organes,
Permettre l’échange des gaz (O
2
, CO
2
et N
2
) entre le sang et les organes.
Composition :
Coeur
Artère
φ ≈ 25 mm Veine cave
Artère moyenne
φ ≈ 5 mm Veine
Artériole Veinule
Capillaire Lieu d’échange des gaz
φ ≈ 0,007 mm
Capillaire
Poumons ou organe
Les artères sont élastiques et peuvent se contracter de façon à réguler le débit et la pression du sang.
Un barorécepteur (mesure la pression) est situé sur l’aorte et informe le SNC (voir aussi chapitre 8).
Les veines situées sous le cœur sont munies de valvules antiretour, obligeant ainsi le sang à se diriger
vers le cœur.
Soumis au froid, les vaisseaux sanguins diminuent de diamètre : vasoconstriction.
Soumis à la chaleur, les vaisseaux sanguins augmentent de diamètre : vasodilatation.
4. Le sang.
Situation : Dans chaque vaisseau sanguin, volume total de 5 à 6 litres.
Rôle : Acheminement des éléments nécessaires du cœur à nos organes (eau, chaleur, gaz, globules,
hormones...),
Transport des déchets (gaz,…) des organes vers les poumons (ou la peau, les reins) via le
cœur.
Composition : Eau à 50%. Les composants ci-dessous sont en suspension dans un liquide, le plasma.
Se trouve dans le plasma : Rôle.
Globules rouges (GR) Transportent l’O
2
et CO
2
. Contiennent des molécules d’hémoglobine
sur lesquelles se fixe les gaz. En cas de bulles dans le plasma, les GR
s’agglutinent ce qui risque de bloquer la circulation. D’où
l’administration d’aspirine pour limiter ce phénomène.
Globules blancs (GB) Défendent l’organisme contre les virus, bactéries, corps étrangers (dont
les bulles d’azote éventuelles !) …
Plaquettes Permettent la coagulation du sang, la réparation de vaisseaux
endommagés. Luttent aussi contre les corps étrangers, (dont les bulles
d’azote éventuelles !) en s’agglutinant autour pour les isoler.
Gaz dissous
Nutriments
Sels minéraux
Hormones

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5. Mode de transport des gaz dans le sang.
L’oxygène, O
2
:
En surface, la PpO
2
respirée est 0,2 bar. 98% des molécules d’O
2
se fixent sur l’hémoglobine et 2%
sont dissoutes dans le plasma. Au fur et à mesure du déplacement des molécules d’hémoglobine dans
le corps, celles-ci libèrent de l’O
2
dans le plasma qui à son tour distribue ces O
2
aux cellules (organes).
En plongée, la PpO
2
respirée est > 0,2 bar. L’O
2
en surnombre ne peut se fixer sur l’hémoglobine (plus
de place), et se dissout donc dans le plasma.
En secourisme, la PpO
2
respirée est > 0,2 bar. Même principe.
L’azote, N
2
:
C’est le gaz diluant (gaz inerte) de l’air. Il ne se combine pas avec l’hémoglobine et est entièrement
dissout dans le plasma, qui le distribue aux cellules (organes).
Le dioxyde de carbone, CO
2
:
Produit par les muscles, il est transporté par le sang pour être évacué par les poumons. Une partie se
fixe sur l’hémoglobine à la place de l’O
2
et la majeure partie se transforme en acide dans le plasma.
Le monoxyde de carbone, CO :
Il se fixe durablement sur l’hémoglobine à la place de l’O
2
! Ce qui entraîne un risque d’hypoxie. Ce
gaz, résidu de combustion, est donc dangereux. 0,1% de CO dans l’air respiré suffit pour réduire de
50% la capacité du sang à transporter l’O
2
. La qualité de l’air comprimé dans les bouteilles est donc
primordiale. Cet air doit être prélevé loin de toute combustion (cigarette, échappement de chaudière,
de moteur).
6. Les 2 circulations du sang !
6.1 La circulation pulmonaire (dite petite circulation).
Elle permet l’oxygénation du sang. Le sang pauvre en O
2
et
chargé en CO
2
arrive dans le cœur droit par les veines caves.
Le cœur droit envoie ce sang dans les poumons par les
artères pulmonaires qui deviennent peu à peu des capillaires
entourant chaque alvéole des poumons.
Au niveau des alvéoles, il y a échange de gaz :
 le CO
2
est évacué vers l’air contenu dans les alvéoles,
 l’O
2
de l’air se fixe sur l’hémoglobine,
Ces échanges s’appellent l’hématose.
Et en plus en plongée ! :
 à la descente et au fond, le N
2
en excès se dissout dans
le plasma,
 à la remontée, il est évacué vers l’air contenu dans les
alvéoles.
Le sang enrichi en O
2
(sang hématosé) est alors acheminé
vers le cœur gauche par les veines pulmonaires.
Circulation
pulmonaire
Circulation
générale

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6.2 La circulation générale (dite grande circulation).
Elle permet :
 L’oxygénation de tous les organes (tissus, cellules) du corps.
Le cœur gauche envoie le sang hématosé dans la crosse aortique (artère). De là, les artères
carotides l’acheminent vers le cerveau ; les artères sous-clavières vers les bras ; l’aorte vers les
jambes et les organes principaux.
Au niveau des capillaires, l’O
2
est distribué aux organes.
 L’évacuation du CO
2
(et autres déchets).
Au niveau des capillaires, le CO
2
est dissout dans le plasma ou se combine avec l’hémoglobine. Ce
sang rejoint le cœur droit via les veines et veines caves. Il passe alors dans la circulation
pulmonaire.
En plongée :
A la descente et au fond, le N
2
se stocke dans les différents tissus. Lors de la remontée, les paliers et
l’intervalle de surface, il est évacué vers le cœur par les veines de la circulation générale, puis est
évacué vers les alvéoles par les artères pulmonaires.
7. Le défaut de fabrique !
LE FORAMEN OVAL PERMEABLE
25 à 30% des plongeurs sont sujet au F.O.P.
Une ouverture entre les 2 oreillettes entraîne un mauvais recyclage du sang.
8. Les barorécepteurs.
Les barorécepteurs sont sensibles à toutes modifications de pression du sang. Les plus importants se
situent dans le sinus carotidien situé à la partie supérieure du cou. Le second barorécepteur artériel
important est sur l'aorte.
En plongée, le sang se répartit différemment dans le corps, ce qui augmente la pression dans les
veines et entraîne un bon remplissage du cœur, facilitant ainsi son travail.
La pression sanguine augmente aussi dans les artères. Elle est contrôlée par le SN qui diminue le
rythme cardiaque et augmente le diamètre des artères.
9. Les fameuses bulles silencieuses.
L’organisme tolère des bulles de gaz inerte (azote) dans la circulation veineuse, tant qu’elles sont de
petite taille et en petite quantité. Elles sont évacuées par les poumons lors de l’expiration.
Elles apparaissent à la remontée si :
- vitesse de remontée rapide (> 17m/min suivant la procédure Tables MN90).
- saturation élevée (plongée profonde, yo-yo.)
Elles représentent un risque d’accident de décompression potentiel.
La détection des bulles se fait avec un doppler.