physiologie apnée-vs2 [Lecture seule] [Mode de
publicité
Physiologie en apnée A1, A2, A3 Plan de cours L’appareil circulatoire: • • • • Le coeur Petite et grande circulation Le sang Adaptation à l’apnée L’appareil respiratoire: • • • • Les voies aériennes supérieures et inférieures La ventilation L’hématose Régulation de la respiration L’oreille Les sinus L’appareil circulatoire Rôles: Apporter aux cellules tous les éléments dont elles ont besoin: Oxygène, nutriments… Débarrasser les cellules des déchets: CO2… Le moteur: le cœur La transmission: le sang Le cœur 1 muscle: le myocarde 2 pompes: Cœur droit et cœur gauche, sans communication 2 cavités de chaque côté: -Oreillette qui récupère le sang qui vient des tissus à D, et des poumons à G -Ventricule: qui envoie le sang vers les poumons à D, et vers les tissus à G La pompe cardiaque Petite circulation: le sang chargé en CO2 arrive dans le coeur droit et est envoyé vers les poumons, où ont lieu les échanges gazeux, puis le sang oxygéné est ramené vers le cœur. Petite circulation AP VP VCS et VCI Aorte OG VG OD VD Grande circulation: le sang chargé en O2 arrive dans le cœur gauche puis est envoyé vers les tissus . Grande circulation Capillaires Composé de cellules différentes: -Globules rouges pour le transport de O2, CO2 -Globules blancs pour la défense de l’organisme -Plaquettes pour la coagulation 3 types de vaisseaux: Les artères emportent le sang du cœur vers les organes ou tissus Les veines ramènent le sang au cœur Les capillaires lieu des échanges gazeux Le sang Un rôle de transporteur O2 transporté par les globules rouges, sous forme combinée à l’hémoglobine CO2 : transporté par les globules rouges sous forme d’acide carbonique Adaptation de la réponse cardiaque à l’apnée : diving reflex 1. 2. Bradycardie Redistribution du flux sanguin: Vasoconstriction périphérique Blood Shift Contraction splénique Fréquence cardiaque en apnée A : Apnée I: Immersion dans l’eau A + I : Apnée + immersion Bradycardie Redistribution du flux sanguin Vasoconstriction périphérique Diminution du diamètre des vaisseaux Accentuée par la profondeur et le froid Diminution de la consommation d’O2 Baisse du volume sanguin de la périphérie vers le cœur Contraction splénique (rate = réservoir de sang) Blood shift : augmentation de la masse sanguine alvéolaire Les voies aériennes supérieures Les fosses nasales pour réchauffer, humidifier et filtrer l’air; les orifices des sinus et des trompes d’Eustache; y débouchent Le pharynx, Carrefour aérodigestif : Larynx en avant, œsophage en arrière ; l’épiglotte ferme la trachée lors de la déglutition. Le larynx = organe de la phonation avec les cordes vocales et au centre, la glotte, orifice qui s’ouvre et se ferme volontairement ou non Les voies aériennes inférieures Espace mort anatomique = volume d’air qui ne participe pas aux échanges gazeux car situé en dehors des alvéoles : environ 150ml L’appareil ventilatoire Les poumons: -2 lobes à G, 3 à D -Entourés par la plèvre, constituée de 2 feuillets interne, accolé au poumon et externe accolé à la cage thoracique, au médiastin et au diaphragme. Les muscles respiratoires: -Le diaphragme -Les muscles intercostaux -Les muscles sternocléido-mastoidiens -SCM Muscles SCM La ventilation Inspiration : phase active par contraction des muscles respiratoires et abaissement du diaphragme => augmentation du volume de la cage thoracique et entrée d’air par dépression. Expiration : Relâchement musculaire => diminution volume thoracique et expulsion de l’air ; passive au repos, active si effort Fréquence ventilatoire (FR) : 15 à 20 cycle/min soit un débit ventilatoire de 7,5 à 10 l/min. Les volumes ventilatoires (VC) VC VC : 0,5 l VR : 1,5l renouvelé par brassage de l’air En apnée: VRI après l’inspiration normale: 2,5l VRE: après l’expiration normale: 1,5l Les échanges gazeux au niveau des alvéoles pulmonaires (hématose) - 1 Dans l’alvéole, air inspiré riche en O2, pauvre en CO2; mis en contact à travers la membrane capillaire, avec le sang riche en CO2 et pauvre en O2 => échanges passifs (gradient de pression du plus concentré vers le moins concentré) Les échanges gazeux au niveau des alvéoles pulmonaires (hématose) – 2 3 gaz concernés: 1. L’oxygène Dans l’air ambiant: PO2 = 0,21 b (160 mmHg) Dans l’alvéole (du fait de l’espace mort, air résiduel, échauffement, vapeur d’eau) : PAO2 = 0,15 b (115 mmHg) 2. Azote Dans l’air ambiant: PN2 = 0,78 b (600 mmHg) Dans l’alvéole : PAN2 = 0,75 b (570 mmHg) PO2 et PN2 varient avec la pression totale PAO2 varie avec la durée de l’apnée 3. Le gaz carbonique Dans l’air ambiant: PCO2 = 0,003 b (0,23 mmHg) Dans l’alvéole : PACO2 = 0,05 b (40 mmHg) PACO2 est pratiquement constant (pouvoir tampon du sang) Les échanges gazeux au niveau tissulaire Au niveau des tissus: Le sang arrive dans les capillaires tissulaires chargé en O2 et pauvre en CO2. Au niveau des cellules, la pression partielle en O2 est faible et celle en CO2 élevée : Le sang va donc larguer de l’O2 et « récupérer » du CO2 puis les échanges cessent et le sang retourne au cœur D. Le CO2 étant produit par les tissus, la PpCO2 est indépendante de la profondeur. ECHANGES ALVEOLAIRES TRANSPORT SANGUIN Les échanges gazeux (résumé) CELLULES Régulation réflexe de la respiration Lorsque la pression de CO2 dans le plasma atteint ≅ 60 mm Hg, reprise automatique du réflexe respiratoire déclenchant l’inspiration. En revanche une tension trop basse de O2 (32 mmHg) déclenche une syncope sans avertissement. Le manque d’oxygène n’alerte pas les centres respiratoires Régulation réflexe de la respiration: Le point de rupture de l’apnée Point de rupture de l’apnée Sujet ayant une apnée courte Sujet ayant une apnée longue Période d’apnée facile Période de lutte Moment physiologique où il devient impossible de maintenir l’apnée. La reprise de la ventilation se ferra, malgré la volonté du sujet s’il est conscient, ou automatiquement s’il est inconscient. Régulation réflexe de la respiration: Le point de rupture de l’apnée Entrainement Point de rupture de l’apnée Sujet ayant une apnée courte Sujet ayant une apnée longue L'entrainement peut retarder le réflexe inspiratoire, par augmentation de la tolérance au CO2 Action possible de l’entrainement Régulation réflexe de la respiration L’Oreille L’Oreille externe/moyenne Oreille externe: Pavillon Conduit auditif externe Tympan Oreille moyenne: Chaine des osselets Marteau Enclume Etrier Fenêtre ovale Trompe d’Eustache L’Oreille interne Le vestibule : organe de l’équilibre 3 canaux semi-circulaires Utricule Saccule La Cochlée: organe de l’audition L’Oreille interne, l’organe de l’équilibre L’équilibre 1. 2. 3. 3 entrées : Oreille interne Yeux Proprio-extéroceptive = contacts du corps (sur le sol) Les sinus Frontaux Ethmoïdaux Maxillaires
