pourtour en

Cours N4 du 24/11/15
Laetitia SICARD
LE SYSTEME RESPIRATOIRE
Plan : 1. Les voies aériennes
-Les voies aériennes supérieures
-Les poumons
- L’alvéole pulmonaire
2. Le mécanisme ventilatoire
- Le fonctionnement
- Les volumes pulmonaires
- Les échanges gazeux
3. Les accidents liés au système pulmonaire
-La surpression pulmonaire
-L’OAP
-La noyade
Justification : Le système pulmonaire est, avec le cœur, la partie anatomique la plus sollicitée en plongée. Sa
connaissance permet de mieux comprendre le mécanisme de la dissolution et d’élimination de l’azote. Il est aussi au
cœur de plusieurs accidents mécaniques graves.
1. Les voies aériennes
- Les voies aériennes supérieures
Schéma
Les fosses nasales débutent aux narines et s’étendent jusqu’au pharynx. Ce sont des cavités osseuses tapissées de
muqueuses qui filtre les impuretés, réchauffe l’air inspiré et l’humidifie avant son arrivée dans les poumons.
Les sinus frontaux et maxillaires se trouvent de part et d’autre des fosses nasales. En plongée, ces cavités remplies
d’air subissent les variations de pressions et s’équilibre grâce à de fins canaux les reliant aux fosses nasales. En cas
d’obstruction de vives douleurs apparaissent au niveau du front et des pommettes. Un écoulement sanglant sans
gravité, peut apparaitre en cas de lésion de la muqueuse. Ne pas plonger avec une sinusite, ne pas insister si douleurs.
Consultation d’un médecin ORL si douleurs récurrentes.
Le pharynx ou gorge débute au niveau de l’orifice de la trompe d’Eustache et ce jusqu’à l’épiglotte. Cette dernière
est un clapet cartilagineux qui ferme la trachée lors de la déglutition pour éviter le passage de liquides ou aliments vers
les poumons.
La trachée est un tube cartilagineux qui se divise en 2 bronches souches menant aux poumons.
Visualisation du trajet de l’air sur le schéma
Sur terre l’air pénétre dans les fosses nasales via les narines, atteint le pharynx , le larynx et enfin la trachée.
En plongée nous respirons uniquement par la bouche, l’air arrive donc directement dans le pharynx sans avoir été
filtré, réchauffé ou humidifié (air comprimé très sec du aux filtres des compresseurs) ce qui a pour conséquences de
participer à notre refroidissement et notre déshydratation.
Le blocage glotidique se produit en cas de panique ou d’inhalation d’eau , une fermeture « reflexe » de la glotte
obstrue la trachée. Si une remontée à lieu à ce moment il y a risque de surpression pulmonaire.
- Les poumons
Le poumons droit se compose de 3 lobes et le gauche de 2 , laissant ainsi la place au cœur dans l’espace
intermédiaire : le médiastin. Les voies aériennes inférieures débutent au bas de la trachée (longue de 12 cm env.) avec
la division de celle-ci en 2 bronches souches. Elles se divisent elles mêmes en bronche puis en bronchioles et
aboutissent enfin aux alvéoles pulmonaires.
Schéma
Les 2 lobules pulmonaires sont situés sous les cotes dans la cage thoracique. Ils sont enveloppés par la plèvre, fine
membrane composée de 2 feuillets : le pariétal sur la face externe et thoracique contre les poumons eux-mêmes. Ces 2
feuillets coulissent l’un contre l’autre durant l’inspiration et l’expiration. La plèvre est solidaire des muscles
intercostaux, des cotes et du diaphragme.
- L’alvéole pulmonaire
C’est à ce niveau qu’ont lieu les échanges gazeux. Ce sont des petits sacs remplis d’air, d’environ 0,2 mm, formant
une sorte d’arborescence (comme un chou fleur) à l’intérieur de chaque poumon. Les alvéoles sont gainées par un
liquide : le surfactant leur permettant de ne pas s’écraser sur elles mêmes lors d’une expiration forcée. Un liquide st
également présent sur leur pourtour afin de faciliter la dissolution gazeuse.
Schéma
La surface de la paroi alvéolo-capilaire est d’environ 120 à 150 m2 et son épaisseur est de moins de 1 micron. La
résistance d’une alvéole est de l’ordre de 0,2b autrement dit des lésions peuvent apparaitre à partir d’ une variation de
profondeur de 2 m.
Effet Lorrain Smith : La respiration d’O2 pur au-delà de 6h00 et à une pression supérieure à 0,5b entraine des lésions
alvéolaires ( bronches et surfactant), c’est la pneumo-toxicité de l’O2. (pas concernés en plongée loisir)
2. Le mécanisme ventilatoire
- Le fonctionnement
Les chémorécepteurs artériels présents sur les carotides analysent le taux de CO2 dans le sang en permanence.
Lorsque ce taux devient trop élevé, ces capteurs renseignent le bulbe rachidien de l’atteinte du seuil de tolérance. Le
bulbe commande alors la contraction des muscles intercostaux et du diaphragme entrainant son abaissement .
Celui-ci étant solidaire de la plèvre cela entraine une augmentation du volume pulmonaire créant ainsi une dépression
à l’intérieur même des poumons provoquant « l’aspiration » de l’air par les voies aériennes supérieures. C’est une
phase active sur terre et encore plus en plongée puisque les muscles sollicités doivent faire face à 2 résistance : la
pression de l’eau sur le thorax et le détendeur.
Schéma
Pour l’expiration, l’inverse se produit : les muscles releveurs des cotes et le diaphragme se relâchent réduisant le
volume pulmonaire et chassant donc l’air s’y trouvant grâce à la surpression créée. Cette phase , passive sur terre,
devient active en plongée du fait de la contraction des muscles abdominaux et intercostaux internes pour vaincre la
résistance du détendeur.
- Les volumes pulmonaires
Schéma
Capacité pulmonaire décomposée ainsi :
VRI : volume de réserve inspiratoire : en cas d’effort : 2 L
VC : volume courant : air normalement inspiré et expiré au repos : 0,5 L
VRE : volume de réserve expiratoire : en cas d’effort : 1,5 L
CV : capacité vitale : VRI + VC + VRE : 4 L
VR : volume résiduel : poumons jamais totalement vide : 1,2 L
En immersion notre ventilation est modifiée du fait :
- augmentation de la pression sanguine thoracique due au « blood shift » et au port de la combinaison ce qui
accroit le travail des muscles ventilatoires.
-augmentation de l’effort inspiratoire et expiratoire du au détendeur (favorise l’essoufflement)
-augmentation de la viscosité de l’air avec la profondeur : effort inspiratoire accru
Pour ces raisons les VRI et VRE sont particulièrement utilisés en plongée afin de réguler notre ventilation en fonction
de ces contraintes .
L’espace mort anatomique est la partie des voies aériennes dont l’air n’est pas renouvelé et qui ne participe donc
pas aux échanges gazeux. Ce sont la trachée, le pharynx, le nez et la bouche. Cela représente un volume d’air
d’environ 150 ml pour un adulte. Ces 150ml feront partie des 500ml d’air frais inspiré au prochain cycle respiratoire
réduisant ainsi la qualité de l’air alvéolaire.
Ajoutons à cela le détendeur en plongée et le tuba qui augmentent tout deux cet espace mort d’où l’importance de ne
pas choisir un tuba trop long pour ne pas augmenter ce volume d’air qui ne sera pas renouvelé.
- Les échanges gazeux
Le principe de diffusion veut que les gaz se répandent des pressions les plus fortes vers les plus faibles. Ainsi
l’oxygène présent en plus grande quantité dans l’air alvéolaire, va passer par les capillaire pour pénétrer le sang et
pouvoir être livré à tous les tissus du corps.
Dans ce même temps la concentration en CO2 est plus forte dans les capillaires remplis de sang veineux que
de l’autre coté de la paroi alvéolo-capillaire, il va donc lui aussi se diffuser au travers de ces fins vaisseaux pour
rejoindre le volume d’air pulmonaire qui sera expiré.
L’azote quand à lui passe des alvéoles au sang où il se dissout totalement durant la descente et toute la durée
de plongée. Il va ensuite rejoindre les différents tissus pour y être stocké.
Tout les échanges ayant lieu dans les alvéoles pulmonaires concernent la phase alvéolaire.
Les échanges se déroulant dans les tissus des organes concernent la phase cellulaire. A la descente, les gaz en plus
forte concentration dans le sang : O2 et N2 pénètrent les tissus via les capillaires. Au même moment le CO2 produit
par les cellules quittent les tissus et passe dans le sang pour rejoindre les poumons via le circuit veineux.
A la remontée (chute de la pression absolue et donc baisse de la PPN2 alvéolaire) il emprunte le chemin inverse :
quitte les tissus, rejoint le sang, franchit la paroi des capillaires et se retrouve dans les poumons pour être expiré.
Schéma
3. Les accidents liés au système pulmonaire
- La surpression pulmonaire
Lors d’une remontée si l’expiration est insuffisante ou inexistante, les alvéoles vont se distendre jusqu’à leur limite
d’élasticité puis se déchirer si la pression continue d’augmenter.
Causes d’un blocage de la ventilation : - un blocage glotidique du à une inhalation d’eau
- non acquisition de la remontée sur expiration (débutants)
- remontée rapide sur mauvaise manip du matériel et expiration insuffisante
- remontée panique (peur, douleur)
- mauvaise technique lors d’une RSE
- apnéiste prenant de l’air au fond
Atteintes :
- distension alvéolaire : sur quelques petits mètres : les alvéoles se distendent jusqu’à leur limite et
s’affaissent les unes sur les autres. Une partie du poumon est donc lésée entrainant une douleur thoracique, gêne
respiratoire, sensation d’essoufflement
- signes neurologiques : dus au passage de bulles d’air dans le circuit artériel par les
« shunts pulmonaires ». La bulle remonte au cerveau et crée une embolie cérébrale (ischémie des tissus).
Conséquences : Troubles de sensibilité (paresthésie), moteur, visuel, auditif, paralysies
Céphalée, nausées, vomissements
Pâleur violacée, convulsions, arrêt respiratoire et cardiaque
- effraction alvéolaire : les alvéoles se déchirent et de l’air en sort pour se loger entre les feuillets de
la plèvre : le pneumothorax.
Conséquences : la ventilation perd en efficacité : troubles respiratoires importants et asphyxie.
L’air peut aussi se trouver entre les 2 poumons : emphysème du médiastin ou remonter sous la peau du cou :
emphysème sous cutané. Dans les 2 cas, il y a irruption de sang et de surfactant à l’intérieur des alvéoles.
Conséquences : violente douleur thoracique, forte détresse ventilatoire avec toux et crachats sanglants, état de choc,
cyanose.
Conduite à tenir : Secourir : sortir la victime de l’eau et la déséquiper
Alerter : le cross 196 depuis un portable ou VHF canal 16
Administrer : O2 100% 15L/min jusqu’à l’arrivée des secours
Hydrater : 1L d’eau en 1h ( + proposer aspirine mais controversé)
Prévention : Acquérir des bons automatismes pour ne pas bloquer sa respiration en cas de remontée panique ou
remontée incontrôlée, l’espace 0-10m est le plus dangereux en cas de remontée rapide, jamais plus vite que le GP,
vigilance renforcée si conditions de plongée difficiles. Rappeler les bons reflexes aux plongeurs encadrés avant
chaque plongée : souffler, rester proches, remonter lentement
-L’OAP
C’est l’œdème aigue pulmonaire ( ou œdème pulmonaire d’immersion). C’est environ 11% des accidents et en
augmentation constante.
Causes : - Augmentation de la pression sanguine dans les capillaires des poumons due à une défaillance cardiaque.
Cela provoque des lésions aux vaisseaux de la paroi interne des poumons entrainant la présence de sang et de
surfactant dans les alvéoles (œdème).
- Lors d’une noyade l’eau dans les poumons attaque la paroi et crée un œdème.
Facteurs aggravants : - l’âge - le froid
augmentés)
- l’effort
-le stress
- la pression absolue (travail ventillatoire et viscosité de l’air
- l’hypertension artérielle
Touche souvent des plongeurs de plus de 40 ans avec un risque élevé de récidive. L’augmentation de cet accident est
en partie du à l’augmentation de l’âge moyen des plongeurs.
Symptômes : Peut arriver à tout moment de la plongée : grosse gêne respiratoire (dyspnée), grosse toux, crachats
rosés- sanglants (hémoptysie), éventuellement perte de connaissance avec risque de noyade. En immersion la victime
fera surement le signe « essoufflement » avec augmentation de la conso. Les signes persistent et s’aggravent tant que
la victime est dans l’eau. Si elle tarde à sortir de l’eau on peut craindre un arrêt cardiaque.
CAT : - Lui faire cesser tout effort et la remonter immédiatement à vitesse contrôlée
- Larguer les plombs pour
minimiser les efforts et la sortir de l’eau plus rapidement
- Mise sous O2 100% 15L/min
- La mettre en
position semi assise
- Alerter le cross au 196 depuis un portable et canal 16 sur une VHF avec une
description précise de l’accidents et des traitements donnés
Prévention : -Une visite médicale chez un médecin fédéral sensibilisé à la question
-Une surveillance constante entre équipier durant la plongée car un plongeur en détresse peut ne pas faire de signes
conventionnels.
-La noyade
La noyade est le fait que de l’eau pénètre dans les voies aériennes supérieures entrainant une asphyxie aigue avec ou
sans inondation des alvéoles pulmonaires. Il en résulte une hypoxie générale pouvant conduire à un e arrêt cardiaque
et à la mort. Il en existe 2 types :
- La noyade primaire : la victime inhale ou avale de l’eau en surface ou en immersion mais ne perd pas connaissance
(boire la tasse)
- La noyade secondaire : la victime est tout d’abord en syncope, elle ne ventile donc plus. Puis le réflexe inspiratoire
réapparait au bout de quelques dizaines de secondes. Si elle a toujours les voies aériennes dans l’eau à ce moment là,
l’eau va pénétrer dans les poumons et la victime se noyer. Pour un apnéiste il s’agira d’une syncope hypoxique et pour
un plongeur scaphandre cela peut être due à une douleur (piqure ou tympan) ou un malaise vagal ou hypoglycémique.
Il est donc urgent de maintenir les voies aériennes d’un syncopé hors de l’eau ou de lui remettre son détendeur.
Les noyades sont classées en 4 types selon les l’état de conscience et les capacités respiratoires (classification de
Bordeaux).
Stade 1 : l’aquastress : bon état de conscience mais sous le choc, a bu la tasse , pas d’inondation des poumons
Stade 2 : petit hypoxie : conscient, faible quantité d’eau inhalée, difficultés respiratoires
Stade 3 : grand hypoxique : perte de connaissance, noyade avérée, gros troubles respiratoires
Stade 4 : grand anoxique : état critique , en arrêt cardio-respiratoire.
Pourquoi se noyer alors que l’on est équipé d’un scaphandre ?
- une panne d’air : mauvaise gestion autonomie, équipiers trop éloignés , un essoufflement qui réduit
considérablement l’autonomie, une narcose avec réaction inadaptée, un givrage de détendeur en eaux très froides.
- un sur lestage : difficulté à se maintenir en surface ou à porter assistance
- rester piégé dans une épave ou des filets
- perte de connaissance sous l’eau
- mauvais comportement en surface : retrait du masque et détendeur surtout si la mer est agitée
CAT :- Secourir la personne, les voies aériennes hors d’eau, surveiller les autres membres de la palanquée
- Alerter les secours : signes en surface au bateau, appel cross au196 ou VHF canal 16
- Mettre sous O2 en inhalation ou insufflation, en position semi-assise
Prévention : - Evaluer le lestage avant la mise à l’eau - Dire de gonfler le gilet avant le saut
- se
mettre à l’eau en premier et être prêt à intervenir masque et détendeur en bouche
- avoir le réflexe de larguer
les plombs si problème en surface -surveiller la consommation et adapter le parcours en fonction
-veiller à la
cohésion de la palanquée
- garder et faire garder masque et détendeurs en bouche jusque sur le bateau