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Le Système cardio-vasculaire & lymphatique Cours théorique de préparation au Brevet Plongeur Niveau IV – Guide de palanquée Samedi 26 novembre 2016 Alcino ARAUJO, E2, Stagiaire pédagogique Dominique LE DU, E2, Stagiaire pédagogique Fabien GOUTTE , E4 1 Mais pourquoi donc ? L’environnement subaquatique n’est pas notre environnement naturel ! • Notre organisme est impacté et doit s’adapter: – A des conditions de « vie » très différentes : • pression, gaz, température… – Avec de grandes variations (descente, remontée) – Aux efforts éventuels 2 Mais pourquoi donc ? L’environnement subaquatique n’est pas notre environnement naturel ! • Le système cardio-vasculaire et ventilatoire : – Peut être le siège d’ADD, – Peut-être la siège d’essoufflement, – Peut-être impacté par les accidents barotraumatiques (surpression pulmonaire) 3 Mais oui bien sûr ! Le Guide de Palanquée, par ses connaissances, doit être en mesure : • De prévenir les situations à risque et incidents • D’adapter son comportement de guide: – Aux types plongeurs encadrés – Aux circonstances • De déceler au plus tôt l’apparition d’évènement indésirable… – Pour pouvoir agir dans les meilleurs délais – Limiter la gravité des conséquences potentielles 4 Sommaire • Le système cardiovasculaire Le cœur Le sang (hémoglobine…) Les vaisseaux: veines, artères… La circulation sanguine Le rythme cardiaque et son adaptation • Le système lymphatique • Cas particulier des enfants et des jeunes • En résumé: synthèse appliquée à la plongée 5 Le système cardiovasculaire • Le système cardiovasculaire est globalement composé: – Du sang qui apportent toutes les ressources à l’organisme, participe à le protéger et à le réguler. Le sang évacue les déchets produits par nos cellules – Des vaisseaux sanguins, qui acheminent le sang du cœur vers les organes et des organes vers le cœur. – Du cœur: la pompe, le moteur du système qui assure la circulation du sang (de 5 à 7 litres au total) au rythme moyen de 5l/min ( 70 battements par minute) au repos. 6 Sommaire • Le système cardiovasculaire Le cœur Le sang (hémoglobine…) Les vaisseaux: veines, artères… La circulation sanguine Le rythme cardiaque et son adaptation • Le système lymphatique • Cas particulier des enfants et des jeunes • En résumé: synthèse appliquée à la plongée 7 Le cœur • Quelques éléments de repère : • Situé dans la cage thoracique, légèrement à gauche, au niveau du « médiastin » entre les 2 poumons • Repose sur le diaphragme, la pointe vers la gauche • De dimension voisine du poing • Poids : en moyenne de 300 à 350 g 8 Le cœur • Le cœur est un muscle strié, le « myocarde », et est constitué de 4 cavités: • 2 oreillettes (O) • 2 ventricules (V) • Le cœur est divisé en 2 parties: • Partie droite (1 O et 1 V): sang dit « veineux » • Partie gauche (1 O et 1 V): sang dit « artériel » • Le cœur bat en moyenne 100 000 fois / jour • Le cœur propulse en moyenne 3800 litres de sang / jour dans 100 000 km de vaisseaux 9 Le cœur • Le sang arrive au cœur par les oreillettes • Le sang est propulsé du cœur par les ventricules – Le cœur est irrigué par les artères coronaires – Le cœur dispose d’un contrôle autonome 10 Le cœur • Penser à des planches vierges… pour réviser … 11 Le cœur • … et décrire l’anatomie détaillée du cœur: 12 Sommaire • Le système cardiovasculaire Le cœur Le sang (hémoglobine…) Les vaisseaux: veines, artères… La circulation sanguine Le rythme cardiaque et son adaptation • Le système lymphatique • Cas particulier des enfants et des jeunes • En résumé: synthèse appliquée à la plongée 13 Composition du sang • Le sang est un fluide corporel – Indispensable à la vie – Il est composé de : 14 Composition du sang • Le plasma sanguin (55% du sang) est composé – D’eau ( c’est 91% du plasma 50% du sang) – Substances plasmatiques: 2% • • • • • • Protéines (albumine, immunoglobuline…): 7% du plasma Nutriments (sucres, lipides, acides aminés, vitamines…) Hormones (insuline, adrénaline…) Sel minéraux (sodium, potassium, calcium…) Déchets métaboliques (urée, acide lactique…) Gaz respiratoires (O2, CO2, N2…) sous forme dissoute 15 Composition du sang • Le sang contient 45% d’éléments figurés: 1% – Globules blancs: rôle immunitaire – Plaquettes sanguines : rôle de coagulation du sang – 44% de globules rouges 16 Composition du sang • Le sang : les hématies et l’hémoglobine – Chaque « globule rouge » (hématie) contient 280 millions de molécules d’hémoglobine – Une molécule d’hémoglobine est constituée: • De globine (4 chaines de polypeptides), • De 4 groupement d’hème contenant un atome de Fer Hématie Hémoglobine 17 Composition du sang • Pour ceux qui veulent plus de précisions : 18 Rôle du sang • Le sang est un « vecteur » : – Il alimente l’organisme: • Nutriments (puis évacuation des déchets métaboliques) • Gaz (plasma et globules rouges) – Un messager: transport des hormones – Il protège l’organisme: • transport des globules blancs (système immunitaire) • transport des plaquettes sanguines (coagulation) • Le sang est un régulateur : – Température corporelle – Hydratation 19 Rôle du sang • Le sang et le transport des gaz : Problématique majeure en plongée ! – Transport de l’O2: • 98% par fixation à l’hémoglobine • 2% dissout dans le plasma. C’est l’O2 dissout qui participe aux échanges gazeux au niveau alvéolaire, cellulaire – Transport du CO2: • 8% par fixation à l’hémoglobine • 87% sous forme d’acide carbonique • 5% dissous dans le plasma – Transport du N2: gaz « inerte » intégralement dissout dans le plasma 20 Rôle du sang • En plongée, concernant les gaz, avec la profondeur et le temps d’immersion, il y a: – Augmentation de la proportion d’O2 dissout dans le plasma : ≥ 2% – Augmentation de la proportion d’N2 dissout dans le plasma – Stabilité de la quantité de CO2 dissout dans le plasma reste stable (le corps en produit globalement autant à la surface qu’en plongée, aux efforts près) 21 Sommaire • Le système cardiovasculaire Le cœur Le sang (hémoglobine…) Les vaisseaux: veines, artères… La circulation sanguine Le rythme cardiaque et son adaptation • Le système lymphatique • Cas particulier des enfants et des jeunes • En résumé: synthèse appliquée à la plongée 22 Les vaisseaux sanguins • Les artères : • Acheminent le sang du cœur vers les organes, diamètres décroissant des troncs artériels jusqu'aux capillaires • Pression importante, circulation discontinue • Diamètre variable (vasomotricité) • Les veines : • Acheminent le sang des organes vers le cœur, diamètres croissant depuis les capillaires jusqu’aux troncs veineux • Pression faible, circulation continue • Artérioles, veinules : petits diamètres 23 Les vaisseaux sanguins 0,008 mm Moyen 0,5cm (aorte 2 cm) Moyen 0,6cm (Veine cave inf. de 2 à 3 cm) 24 Les vaisseaux sanguins • Capillaires : – Au niveau des organes, – Très petits diamètres, – Siège des échanges gazeux (respiration), – Siège de l’apport en nutriments, – Siège de l’évacuation des déchets métaboliques des cellules, donc des organes • Il y a donc des capillaires artériels, des capillaires veineux… mais également lymphatiques 25 Les vaisseaux sanguins 26 Sommaire • Le système cardiovasculaire Le cœur Le sang (hémoglobine…) Les vaisseaux: veines, artères… La circulation sanguine Le rythme cardiaque et son adaptation • Le système lymphatique • Cas particulier des enfants et des jeunes • En résumé: synthèse appliquée à la plongée 27 La circulation sanguine • Représentations schématiques détaillées : 28 La circulation sanguine • Divisée en deux : – Petite circulation – Grande circulation 29 La circulation sanguine • Fonctionnement d’un cycle ( 1 minute) : – Petite circulation • Le sang (chargé en CO2 et pauvre en O2) part du cœur du ventricule droit par les artères pulmonaires droite / gauche • Le sang arrive au alvéoles pulmonaires : il se recharge en O2 et se décharge du CO2 • Le sang ainsi régénéré (riche en O2 et pauvre en CO2) quitte les poumons et rejoint le cœur par les veines pulmonaires droite / gauche • Le sang régénéré (riche en O2 et pauvre en CO2) entre dans le cœur par l’oreillette gauche, et passe dans le ventricule gauche… la grande circulation prend le relai 30 La circulation sanguine • Fonctionnement d’un cycle ( 1 minute) : – Grande circulation • Le sang riche en O2 est propulsé du cœur par l’aorte (artère) du ventricule gauche vers l’ensemble des organes (cerveau, muscles, mais aussi les poumons) • Environ 20% de l’O2 transporté est transféré aux organes • Le CO2 est rejeté des cellules des organes dans le sang • Le sang (chargé en CO2 et pauvre en O2) arrive au cœur à l’oreillette droite par les veines caves inférieures et supérieures • Le sang passe de l’oreillette droite au ventricule droit • La petite circulation reprend le relai pour un nouveau cycle 31 La circulation sanguine Petite circulation Grande circulation 32 La circulation sanguine • En plongée, avec la pression (+ froid): « Blood shift » 33 La circulation sanguine • En plongée : le « blood shift » • 20% du volume sanguin redistribué des membres et de la surface du corps vers l’intérieur et le tronc, • Augmente l’effort ventilatoire et cardiaque, • Engendre la « diurèse d’immersion » permettant de décharger ce surplus de volume sanguin au cœur (ne pas confondre avec la diurèse due au froid). • Après la plongée, retour à une distribution normale du sang, mais il y a déshydratation • Bien se réhydrater après la plongée 34 Le cœur appliqué à la plongée • Le Foramen Ovale Perméable (FOP): – Possibilité d’une ouverture entre les 2 parois auriculaires • « Shunt cardiaque » 35 Le cœur appliqué à la plongée • Le Foramen Ovale Perméable (FOP): – Issus de la vie embryonnaire pour « shunter » la petite circulation – Le FOP serait présent dans plus de 25% de la population, sans poser le moindre problème ! 36 Le cœur appliqué à la plongée • Le Foramen Ovale Perméable (FOP): – En plongée, avec la pression et notamment une surpression dans l’OD, le FOP peut s’ouvrir et laisser passer des bulles dans la grande circulation, pouvant ainsi engendrer des ADD. 37 Le cœur appliqué à la plongée • FOP et moyens de prévention: – Pas de Valsalva trop fort – Jamais de Valsalva à la remontée! – En sortie, limiter les compressions de la cage thoracique: • • • • • En remontant aux échelles, sur des semi-rigides… Aider ses camarades OUI… tout faire et tout porter, NON… Ne pas gonfler les gilets à la bouche ! Pas d’apnée après la plongée … – Un FOP avéré abouti à des restrictions en plongée 38 Sommaire • Le système cardiovasculaire Le cœur Le sang (hémoglobine…) Les vaisseaux: veines, artères… La circulation sanguine Le rythme cardiaque et son adaptation • Le système lymphatique • Cas particulier des enfants et des jeunes • En résumé: synthèse appliquée à la plongée 39 Le rythme cardiaque et son adaptation • Le cycle cardiaque: – La « diastole »: le myocarde se relâche • Durée 0,5 seconde • Le sang entre par les veines dans les oreillettes – La systole auriculaire: contraction des oreillettes • Durée 0,25 seconde • Passage du sang des oreillettes aux ventricules – La systole ventriculaire: contraction des ventricules • Durée 0,25 seconde • Le sang est expulsé du cœur par les artères 40 Le rythme cardiaque et son adaptation • Le cycle cardiaque: illustration – Les valves et valvules assurent l’effet « anti retour » • Environ 60 à 70 cycles par minute au repos, en moyenne… pour 5 à 7 l/min 41 Le rythme cardiaque et son adaptation • Adaptation autonome du rythme cardiaque – Rôle des systèmes nerveux « sympathique » (+) et « parasympathiques » (-) • Réponse aux barorécepteurs (crosse aortique, carotide) • Réponse aux chémorécepteurs (crosse aortique, carotide) • Réponse aux volorécepteurs (OG, veine cave inférieure) • Bradycardie : < 60 battements / minute – Froid (à l’immersion), apnée, hyperoxie • Tachycardie : > 100 battements / minute – Effort physique, stress (adrénaline), hypercapnie 42 Le rythme cardiaque et son adaptation • Système de régulation du rythme cardiaque : 43 Rythme cardiaque et plongée • En plongée, avec la profondeur, le rythme cardiaque va donc s’adapter pour répondre aux changements d’environnement • Pression, • Température, stress, effort… • Gaz (O2 et CO2) • En plongée, le cœur devra fournir plus d’efforts • L’immersion accentue les causes favorisant l’œdème pulmonaire: pathologies et troubles du rythme cardiaque, insuffisance cardiaque 44 Sommaire • Le système cardiovasculaire Le cœur Le sang (hémoglobine…) Les vaisseaux: veines, artères… La circulation sanguine Le rythme cardiaque et son adaptation • Le système lymphatique • Cas particulier des enfants et des jeunes • En résumé: synthèse appliquée à la plongée 45 Le système lymphatique • Représentation anatomique détaillée (*): 46 (*) tous les termes de cette diapo ne sont pas à retenir Le système lymphatique • La circulation lymphatique: 47 Le système lymphatique • La circulation lymphatique: – La lymphe contient beaucoup d’éléments du sang, mais pas de globules rouges – La lymphe est le siège des défenses immunitaires – La réseau lymphatique rejoint 2 voies • Le conduit lymphatique droit (draine la moitié droite de la tête, du thorax, et membre supérieur droit) • Le conduit thoracique (draine tout le reste du corps) • Ces 2 voies se jettent dans le système veineux par la veine cave supérieure 48 Le système lymphatique • La circulation lymphatique: – Le réseau lymphatique draine les espaces intercellulaires, transporte les matières graisses, et récupère les déchets des cellules – La lymphe est « filtrée » par les ganglions lymphatique – La circulation est lente, et largement stimulée par les activités de nos muscles – Lorsqu’elle n’est pas drainée correctement, il y a « œdème » • Suite à un traumatisme d’un membre par exemple… 49 Sommaire • Le système cardiovasculaire Le cœur Le sang (hémoglobine…) Les vaisseaux: veines, artères… La circulation sanguine Le rythme cardiaque et son adaptation • Le système lymphatique • Cas particulier des enfants et des jeunes • En résumé: synthèse appliquée à la plongée 50 Les enfants, les jeunes et la plongée • Au niveau anatomique et fonctionnel : – Le cœur des enfants bat plus vite et est moins résistant à l’effort que celui des adultes: ils vont donc s’épuiser plus rapidement (si, si… c’est vrai !) – Les enfants présentent souvent une arythmie cardiaque respiratoire (c’est tout à fait normal), donc attention à l’essoufflement. – La proportion de FOP persistant chez l’enfant est plus importante que chez l’adulte (40% à 8 ans) – Les enfant se refroidissent plus vite que les adultes car la proportion « surface corporelle/poids » est plus grande 51 Les enfants, les jeunes et la plongée • Adapter la plongée à l’enfant : – Limitation des paramètres de plongée • cf. MFT « jeunes » – Attention particulière à: • L’effort • Au froid • Le GP va donc porter une attention particulière aux enfants qu’il encadre 52 Sommaire • Le système cardiovasculaire Le cœur Le sang (hémoglobine…) Les vaisseaux: veines, artères… La circulation sanguine Le rythme cardiaque et son adaptation • Le système lymphatique • Cas particulier des enfants et des jeunes • En résumé: synthèse appliquée à la plongée 53 Synthèse appliquée à la plongée • Ce qui change pour notre organisme en condition subaquatique: – Le « Surplus » de N2 (gaz inerte) est dissout dans la plasma sanguin, puis transporté dans les divers tissus de notre organisme (source potentielle d’ADD) – Les bulles à la décompression circulent dans la partie droite du cœur: l’existence potentielle d’un FOP amène donc à prendre des dispositions de prévention des ADD – Redistribution des volumes sanguin (le « blood shift »): une sollicitation accrue pour le cœur et une source de déshydratation 54 Synthèse appliquée à la plongée • En plongée, le système cardiovasculaire est donc davantage sollicité avec: – La profondeur • Augmentation de la pression au cœur • Augmentation de la pression dans les vaisseaux sanguins avec la redistribution des volumes sanguins – L’impact des changements environnementaux (température, stress, réactions ≠ aux efforts…) • En plongée, même sans effort physique, le cœur est plus éprouvé qu’en surface ! 55 Synthèse appliquée à la plongée • En plongée, le GP devra donc tenir compte des facteurs « défavorables »: – Equipement (combinaison…), – forme physique des plongeurs… et au type de plongeur (enfant, adulte, sportif ou non…) • En plongée, le GP devra donc adapter sa conduite de palanquée en conséquence: – Profondeur, temps d’immersion, – Courant, • Après la plongée: le GP donne les conseils qui s’imposent – Se réhydrater, pas d’alcool… pas d’effort, pas d’apnée… 56 Merci de votre attention. C’est le moment des questions ? … Sinon, une pause s’impose … On s’attaque ensuite au système ventilatoire 57
