Anatomie et Physiologie - Site du CR Centre Apnée

ANATOMIE  PHYSIOLOGIE  APNEE
FORMATION A4
Commission Apnée Centre
Cécile Pétré - Février 2017
ANATOMIE  PHYSIOLOGIE  APNEE
FORMATION A4
I.
Oreilles et trompes d'eustache
II. Appareil ventilatoire
III. Appareil circulatoire I. OREILLES ET TROMPES D'EUSTACHE

Rappel de l'anatomie générale
3 parties : externe – moyenne – interne
chaîne des osselets – fenêtres
Labyrinthes
trompe d'eustache – tympan

Rappel de la physiologie rôles : Audition – Equilibre

Particularités
Fragilité – morphologie trompes
d'eustache
A vous de jouer !!!
➢ Oreille externe
-
Le pavillon : capte et concentre les sons
-
Le conduit auditif externe :  conduit les ondes sonores
-
Le tympan : sépare l’oreille externe de l’oreille moyenne
Le tympan :
membrane déformable et étanche
-
subit la pression du milieu extérieur
-
protège l’oreille moyenne (pression, chocs, microbes)
-
vibre sous l’effet des sons
-
Doit rester intact pour assurer ses fonctions
Tympan intact
Tympan perforé
➢
-
Oreille moyenne
La caisse du tympan : cavité de l’oreille moyenne (air)
La chaîne des osselets : marteau – enclume – étrier
transmet et amplifie les vibrations sonores
-
Ouverture trompe d’eustache
La trompe d’eustache :
-
permet l’équilibre des pressions entre l’oreille moyenne et les
voies aériennes supérieures (rhino pharynx)
-
Facteurs de perméabilité :
Sa forme varie selon les individus
L'état de sa muqueuse (inflammation, sécrétion de mucus)
: 2 mm x 1 mm
Ostium pharyngien : presque toujours fermé
ouverture par manœuvres BTV, Frenzel ...
2 muscles intervenant dans l'ouverture de la trompe d'eustache :
- Muscle péristaphylin interne :
muscle tenseur du voile du palais
agit sur la trompe d'Eustache en abaissant son plancher
- Muscle péristaphylin externe :
muscle élévateur du voile du palais
sa contraction ouvre la trompe surtout au niveau de son orifice
pharyngé.

L'oreille interne : labyrinthe
- Composée de :
fenêtre ovale
fenêtre ronde
Cochlée (limaçon)
organes de l'équilibre
nerfs
- Entièrement noyée
dans un liquide
- 2 rôles : audition
équilibre
Le labyrinthe osseux :
- vestibule : cavité qui s’ouvre dans la caisse du tympan (fenêtre ovale)
- Canaux semi-circulaires : conduits reliés au vestibule
- Cochlée osseuse : cavité enroulée en spirale
Oreille interne : composée de 2 entités :
- le labyrinthe osseux : rempli de périlymphe
- le labyrinthe membraneux : rempli d'endolymphe
- Le labyrinthe osseux entoure et protège le labyrinthe
membraneux.
- les 2 labyrinthes contiennent :
Le complexe vestibulaire
La cochlée
Oreille interne
Labyrinthe osseux
Cochlée osseuse
Complexe vestibulaire osseux
Labyrinthe membraneux Cochlée membraneuse
Complexe vestibulaire membraneux :
→ canaux semi-circulaires
→ vestibule (utricule + saccule)
Périlymphe
Endolymphe
La cochlée (limaçon)
- 2 tours ½ autour d’un pilier osseux central
- divisée en 3 canaux : Rampe Vestibulaire : reliée à la fenêtre ovale
Rampe Tympanique : reliée à la fenêtre ronde
Rampe Médiane = canal cochléaire
- contient l'organe de Corti = organe de l'audition
L'oreille et l'audition - Oreille externe : transmission et amplification des sons
- Oreille moyenne : vibration du tympan transmise par la chaîne
des osselets à la fenêtre ovale
- Oreille interne : - vibrations transmises par les liquides
- conversion des vibrations en signal électrique
- transmission des informations au cerveau par
le nerf cochléaire
L'oreille interne et l'audition : ondes hydrauliques
→ Vibration de la fenêtre ovale
→ création d'une onde hydraulique (périlymphe)
→ déplacement de l'onde dans la rampe vestibulaire
→ Vibrations détectées par canal cochléaire (organe de corti) → message
→ transmission de l'onde à la rampe tympanique
→ élimination de l'onde par vibration de la fenêtre ronde
Fenêtre
ovale
Ondes
hydrauliques
message
Fenêtre
ronde
Rampe
vestibulaire
Canal cochléaire (organe de corti)
Rampe
tympanique
Hélico
tréma
Nerf
cochléaire
L'oreille interne et l'audition : organe de Corti
- L’organe de Corti comprend les cellules ciliées : très fragiles.
(récepteurs sensoriels de l’audition)
L'oreille interne et l'audition : organe de Corti
- Déplacements de liquide dans la cochlée → mouvement des cils des cellules
→ traduction en message électrique
→ nerf cochléaire (auditif)
L'oreille et l'équilibre

3 canaux semi-circulaires :
- perpendiculaires les uns par rapport aux autres
→ repère dans l’espace muni de 3 axes.
- contiennent l’endolymphe : → liquide gélatineux dans lequel on trouve des cristaux (otolithes)

Utricule et saccule :
Sont positionnés respectivement horizontalement et verticalement
L’inclinaison du corps :
→ fait bouger les otolithes et donc l’endolymphe
→ le mouvement de l'endolymphe courbe des cellules ciliées (ampoule)
→ les cellules ciliées (récepteurs) provoquent une impulsion nerveuse
→ le message nerveux est transmis au cerveau, via le nerf vestibulaire
2 types de récepteurs :
- les canaux semi-circulaires : → rotations du corps suivant les trois axes
→ roulis, tangage, lacet.
- le saccule et l'utricule : → accélérations linéaires
→ déplacements horizontaux ou verticaux
Ces organes régissent l'équilibre statique du corps humain
II.
L'APPAREIL VENTILATOIRE Composé de :
- Voies aériennes supérieures
- Trachée
- Bronches
- Poumons
Rôles : - Conduction des gaz
- Phonation
- Adaptation de la température de l'air
- Adaptation de l'humidité de l'air
- Epuration et filtration de l'air
(cellules ciliées, mucus, toux)
Mécanisme de
défense des
poumons
1.Voies aériennes supérieures
- Fosses nasales
- Cavité buccale
- Pharynx
- Larynx
- Fosses nasales :
Narines : filtrage grossier
Cavité nasale : muqueuses → réchauffe l'air (vaisseaux sanguins)
→ humidifie l'air (glandes à mucus)
→ purifie l'air (glandes + cils vibratiles)
- Ventilations par le nez :
→ air chaud, humide, purifié : de grande qualité
→ conduit assez étroit : quantités d'air réduites
- Ventilations par la bouche :
→ air de qualité moins bonne (impuretés ...)
→ conduits plus grands, trajet plus court : grandes quantités d'air
→ possibilité de faire varier le flux d'air
Pour des ventilations profondes ==> par la bouche
→ activité physique intense
→ reprises inspiratoires
→ expirations profondes (étirements du diaphragme)
Pharynx :
-
Conduit commun à l'air et aux aliments (env 13 cm de long)
Carrefour entre bouche/fosses nasales/œsophage/larynx
Comporte l'ouverture des trompes d'eustache + luette
3 parties : rhino – oro – laryngo
Ventilation : passage de l'air
Déglutition : passage aliments, salive ...
Larynx et manœuvre de Frenzel
Frenze
→ Nez pincé
→ voile du palais en position neutre
→ Epiglotte fermée (début de déglutition)
→ Envoi de l'air par mouvement de la langue
vers le haut
→ petite quantité d'air envoyée vers les
trompes
Larynx :
- tube creux entre pharynx et trachée (5cm de long)
- formé de cartilage
- comporte l 'épiglotte (couvercle du larynx)
- contient des ligaments : cordes vocales
- organe de la phonation
Trajet de l'air
air
Trajet des aliments
Le phénomène de blocage ventilatoire
- Fermeture du larynx :
→ contraction de muscles du larynx
→ Réunion des cordes vocales
→ fermeture de la glotte (portes à glissières)
→ rétention de la pression dans la cavité thoracique
→ L'air ne peut ni entrer ni sortir
- Remarque : l'épiglotte = couvercle à la déglutition (porte à battant)
(incapable de résister à une surpression thoracique)
2. Trachée + bronches
- Trachée
→ Conduit semi rigide entre larynx et poumons
→ 10 à 15 cm de long
→ 12 mm de diamètre
→ maintenu ouvert par anneaux
cartilagineux
→ flexible (mouvements tête & cou)
→ s'adapte aux déformations
de l'oesophage
Rôles de la trachée :
→ rôle 1 : conduction de l'air inspiré et expiré
→ rôle 2 : élimination des poussières (muqueuse tapissée de cellules ciliées)
- Bronches
→ division de la trachée en 2 bronches souches (carène)
→ puis sous-divisions (23) : arbre bronchique
→ les plus petites sous-divisions : bronchioles (diamètre < 1mm)
→ rôles et muqueuse : identiques à ceux de la trachée
3. Les poumons
→ 2 poumons situés dans la moitié supérieure de la cage thoracique
→ Séparés par un espace : le médiastin
→ Sommet pointu : apex
→ Base large en contact avec le diaphragme
→ Une membrane entre les poumons et la cage thoracique : plèvre
Les plèvres : 2 membranes enveloppant chacune un poumon
→ composées de 2 feuillets (pariétal et viscéral)
→ la plèvre viscérale adhère au poumon
→ la plèvre pariétale adhère aux côtes et au diaphragme
→ entre les 2 feuillets : vide + liquide pleural ==> glissement possible
Poumons et alvéoles
Elasticité pulmonaire
Entre les alvéoles : fibres d'élastine → tissu pulmonaire élastique
- Alvéoles
→ petits sacs remplis d'air (600 à 800 millions)
→ parois très fines au contact des capillaires sanguins
→
→
→
→
(surface d'échange : env 100 m²)
Rôle : échanges gazeux avec capillaires (hématose)
présence de cellules macrophages : digèrent poussières et microbes
tapissées de surfactant : facilite les échanges gazeux
fragiles – destruction = définitive
- Echanges gazeux : hématose
→ Phénomènes chimiques : - libération de CO2 par les globules rouges
- captation d'O2 par les globules rouges
→ Phénomène physique : diffusion passive suivant le gradient de pression
→ Passage du gaz de la PP la + élevée à la - élevée jusqu'à équipression
→ artère pulmonaire → poumons → veine pulmonaire
- Ventilation (ou respiration externe)
C'est le phénomène de renouvellement de l'air pulmonaire
→ arrivée d'air extérieur chargé en O2
→ sortie d'air pulmonaire chargé en CO2
→ 12 à 17 fois par minute
- Respiration interne : double phénomène
→ échanges gazeux sang-poumons
→ échanges gazeux sang-cellules (organes, tissus)
→ gaz mis en jeu : O2 / CO2
4 . Cage thoracique et diaphragme
•
Le diaphragme
- Muscle situé entre le thorax et la cavité abdominale
- Agit comme un piston pour la ventilation
- Contraction
 Abaissement
 expansion de la cage thoracique
 dépression
 entrée d’air = inspiration
- Relâchement
 remontée
 diminution de la cage thoracique
 surpression
 sortie d’air = expiration
•
L’inspiration
•
L’expiration
5 . Contrôle de la ventilation pulmonaire
Dans le sang artériel, les Pa O2 et Pa CO2 vont être maintenus par un système
complexe :
- Les récepteurs : recueillent les informations
→ mécano-récepteur (mouvements, poumons et muscles)
→ chemo-récepteurs (chimiques , dans le sang)
- Les centres de contrôle : coordination entre informations et réactions
- Les effecteurs : assurent la ventilation
•
Les volumes pulmonaires
VRI :
2500 ml
6000 ml
VC : 500 ml
VRE :
1500 ml
VR :
1500 ml
La respiration : bilan
Respiration : ensemble des fonctions assurant l’échange O2 - CO2 entre
l’atmosphère et les cellules de l’organisme
Les 4 temps nécessaires à l’accomplissement de la respiration :
- Ventilation ou respiration pulmonaire → renouvellement d'O2 + rejet de CO2
→ étape inexistante pendant l'apnée
- Diffusion → Passage des gaz de l’alvéole au sang
- Transport des gaz par le sang
- Respiration cellulaire → la cellule utilise l’O2 et rejette le CO2.
III. L 'APPAREIL
CIRCULATOIRE :
Grande et petite
circulations
Le transport O2 / CO2 : la circulation sanguine
• Les artères: - vaisseaux élastiques
- circulation du sang : coeur → organes.
• Les capillaires : - nombreux et très fins
- assurent les échanges gazeux
- capillaires veineux ou artériels
• Les veines : - vaisseaux peu élastiques
- circulation du sang : organes → cœur
Remarque : intermédiaires → artérioles et veinules
- L'O2 se trouve dans le sang sous 2 formes :
→ forme dissoute (2 à 5 %)
→ lié à l'hémoglobine des globules rouges
(95 à 98 %)
(liaison favorisée quand PPO2 forte)
Oxyhémoglobine
- Le CO2 se trouve dans le sang sous 3 formes :
→ forme dissoute
→ lié à l'hémoglobine des globules rouges (carbamino hémoglobine)
(liaison favorisée quand PPCO2 forte)
→ Lié à H2O
- Les formes dépendent de la PP du gaz dans le sang et du PH
La respiration cellulaire
•
But : Production d'énergie nécessaire au fonctionnement
des organes et des muscles.
• Bilan de la respiration cellulaire :
Nutriment + O2 → CO2 + H2O
Ex : C6H12O6 (glucose) + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
CO2 sang
Poumons
HbCO2 → Hb + CO2
O2 sang
Artère pulm
CO2
Résumé des
HbO2 ← Hb + O2
échanges gazeux
Veine pulm
Aorte
O2 sang
ventilation
Alvéole
O2
Organes
HbO2 → Hb + O2
CO2 sang
Veine cave
O2
HbCO2 ← Hb + CO2
Cellule
CO2
respiration
Le Coeur
• Muscle situé dans l’espace thoracique (entre les 2 poumons)
• Rôle de pompe (succession de contractions /relâchements)
• Puissance et fréquence des contractions :
→ modulées par des centres nerveux situés dans le bulbe
rachidien
→ transmission des informations par les nerfs
cardiomodérateur et cardiostimulateur.
IV.
BIBLIOGRAPHIE
•
Respiration – anatomie, geste respiratoire – B. Calais-Germain
•
L’Apnée de la théorie à la pratique – F. Lemaître
•
La plongée en Apnée – Physiologie et médecine – J.H Corriol
•
Sites web :
http://apnee.yoga.free.fr/physiologie_apnee_yoga_aix.htm
http://aresub.pagesperso-orange.fr/medecinesubaquatique/medecineplongee/dematteo/physioapnee1.htm
http://tpeequilibreoreilleinterne.e-monsite.com/pages/i-comment-le-vestibule-gere-t-il-l-equilibre/
Fin