Appareil circulatoire
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IMPACT DE LA PLONGEE SUR L’ APPAREIL CIRCULATOIRE Cours théorique Niveau 4 FFESSM CODEP 34 UL 4 : Appareil circulatoire Lundi 19/01/2004 Thierry ITIER MF 1 [email protected] UL 4 : Appareil circulatoire et plongée Objectif Etre capable de décrire les principaux composants Anatomie du cœur Rôle, composants (sang, vaisseaux) Comprendre le fonctionnement Physiologie du système circulatoire Rappel sur échanges gazeux Comprendre les adaptations physiologique de l’ organisme lors d ’ une plongée Diurèse d’ immersion Froid et la thermorégulation Chaleur et déshydratation Prévenir les risques d ’ accidents Facteurs aggravants Détection signes avertisseurs en plongée Conduite à tenir Expliquer ces modifications à vos plongeurs APPAREIL CIRCULATOIRE Fonctions et composants Transport de l ’ oxygène aux cellules Les grandes fonctions Distribution des nutriments nécessaire à l ’ organisme Elimination des déchets et gaz carbonique liés au métabolisme Régulation de la température en plongée (lutte contre le froid) Adaptation et augmentation du rythme lors d ’ effort Les composants Cœur Vaisseaux sanguins Sang Le cœur , de la taille d’ un poing situé entre les poumons dans un espace appelé le MEDIASTIN Anatomie du cœur : coupe frontale Principalement constitué d ’ un muscle (MYOCARDE) et contenu dans un sac fibreux (PERICARDE) parcouru d ’ un réseau hormonal et nerveux Divisé longitudinalement en 2 parties Le CŒUR DROIT le CŒUR GAUCHE Chaque partie (pompe) est un ensemble fonctionnel constitué : OREILLETTE VENTRICULE séparé par une valvule Oreillette gauche Oreillette Les deux ensembles ne communique pas * et sont séparés par une paroi inter-ventriculaire droite Ventricule Le cœur droit : OREILLETTE DROITE VENTRICULE DROIT ventricule gauche droit Le cœur gauche : OREILLETTE GAUCHE VENTRICULE GAUCHE MYOCARDE PERICARDE La circulation du sang dans le cœur droit Anatomie VEINE CAVE Les SUPERIEURE VEINES CAVES SUPERIEURE et ARTERE PULMONAIRE DROITE ARTERE PULMONAIRE GAUCHE Oreillette INFERIEURE gauche acheminent le sang chargé en gaz carbonique (CO ²) dans le Oreillette droite CŒUR DROIT Ventricule Ventricule droit Le cœur droit renvoi le sang dans les poumons par les ARTERES PULPONAIRES VEINE CAVE INFERIEURE gauche La circulation du sang dans le cœur gauche Anatomie Les VEINES PULMONAIRES VEINE CAVE Sang oxygéné vers les membres supérieures Crosse aortique SUPERIEURE ramènent le sang riche en ARTERE PULMONAIRE DROITE ARTERE PULMONAIRE GAUCHE OXYGENE dans le COEUR GAUCHE Oreillette VEINE PULMONAIRE DROITE gauche Oreillette droite VEINE PULMONAIRE GAUCHE Ventricule ventricule gauche droit On parle ici de sang HEMATOSE cf : Cours appareil ventilatoire VEINE CAVE INFERIEURE Sang oxygéné vers les membres inférieures DESCRIPTION COMPOSANTS DU COEUR Planche d’ exercice A compléter ... Commentaires Cycle cardiaque Alternance de contractions (SYSTOLE) pour propulser le sang suivie de périodes de relâchement (DIASTOLE) Rythme cardiaque Nombre de fois ou le cycle cardiaque s’ accomplit 1) Contraction des ventricules Cycle cardiaque au repos compris entre 60 et 80 pulsations/minute ----- 2) Relâchement général (DIASTOLE) 3) Remplissage des ventricules par aspiration du sang des oreillettes 4) Contraction des oreillettes (fin de remplissage) Rythme cardiaque sous contrôle du système nerveux autonome (SNA) SYMPATHIQUE (accélérateur FC) et PARA-SYMPATHIQUE (Modérateur FC) (cf : cours système nerveux) ----A l’état normal il existe une prédominance de l’effet para-sympathique cardio-modérateur. ----1) Contraction des ventricules 2) Relâchement général 3) Remplissage des ventricules (passif) 4) Contraction des oreillettes pour fin de remplissage ----IMPORTANT Les cavités droites et gauches se contractent de façon synchrone Systole : Diastole : 1) Contraction des ventricules, augmentation de la pression, ouverture des valves sigmoïde et pulmonaire Période pendant laquelle les ventricules se remplissent 2) Contraction des oreillettes pour fin remplissage (environ 25 %) Le sang est aspiré de l ’ oreillette par le relâchement du ventricule(dépression) LES VAISSEAUX SANGUINS 3 types de VAISSEAUX 1) Les ARTERES Les vaisseaux sanguins canalisent la circulation du sang entre le cœur et les cellules, et réciproquement Il ne faut pas les considérer comme de simples tuyaux ! Les ARTERES transportent le sang du cœur vers les organes. Elles sont élastiques afin de compenser les élévations de pression lors de la contraction ventriculaire Les artères se transforment en artérioles (plus petit diamètre) puis en capillaires La contractilité des artérioles permet une variation de leur calibre (diamètre), c’ est la vasomotricité permettant l ’ irrigation des tissus en fonction des besoins 2) Les VEINES 3) Les CAPILLAIRES Les CAPILLAIRES ont comme particularité des parois extrêmement minces afin de faciliter les échanges gazeux entre le sang et les cellules. Les VEINES ramènent le sang des organes vers le cœur, elles sont la continuité des artères après les capillaires. Sur le trajet de retour, les capillaires se transforment en veinules, veines puis veines caves. Plus on se rapproche du cœur plus le diamètre augmente Pour mémoire : Il faut noter que les veines plus basses que le cœur contiennent des valvules empêchant le reflux du sang ARTERES = Le sang part du cœur VEINES = Le sang revient au coeur Adaptation des vaisseaux Les capillaires forment l ’ interface entre le sang et les tissus (organisme) Vasoconstriction : Rétrécissement (contractilité) du diamètre des artérioles pour réduire la circulation vers les extrémités (doigts, orteils, ..) Vocabulaire : VASCULAIRE VASCULARISATION Vasodilatation : Augmentation du diamètre pour accélérer les échanges thermiques (évacuation) Attention : l ’ alcool a un effet vasodilatateur d’ où le proverbe : ‘ ça réchauffe ‘ LE SANG COMPOSITION DU SANG PLASMA GLOBULES ROUGES Le sang a un rôle multiple dans l’ organisme - Il transporte : l’ oxygène, le gaz carbonique, les substances nutritives, les résidus, les hormones - Il répartit aussi l’ eau, la chaleur, - Il protège l ’ organisme contre les agressions grâce aux anti-corps PLASMA: Composé d ’ environ 90 % d ’ eau mais également de très nombreuses substances - nutritives organiques (protides, lipides, glucides) - de transformation (acide lactique) - de déchet (urée, acide pyruvique) - coordinatrices (hormones) - de défense (anticorps) - éléments minéraux (calcium, magnésium), phosphates et bicarbonates assurent un Ph constant du sang - des gaz dissous (c’ est à ce niveau que s ’ applique la loi de HENRY : dissolution des gaz dans un liquide) GLOBULES ROUGES : ou hématies contenant un pigment rouge riche en fer. Fonction spécialisée de transport de l ’ oxygène (O²) et du gaz carbonique (CO²) entre les poumons L ’ oxygène et le gaz carbonique sont sous une forme combinée - l ’ oxygène O² formant avec l ’ oxyhémoglobine HbO² - le gaz carbonique CO² formant la carbhémoglobine HbCO² - l ’ oxyde de carbone CO formant de la carboxyhémoglobine HbCO GLOBULES BLANCS GLOBULES BLANCS ou leucocytes : cellules très mobiles ayant un rôle de défense de l ’ organisme contre les agressions des agents microbiens extérieur (virus, bactéries, …) PLAQUETTES PLAQUETTES ou globulins : petites lamelles sans noyau qui ont un rôle important dans la coagulation du sang, et donc dans la cicatrisation des blessures faites à l ’ organisme. A noter : La présence de bulles dans le sang fait réagir les plaquettes pour combattre l ’ intrus cf : cours accident de décompression et maladie de décompression La circulation du sang PETITE ET GRANDE CIRCULATION Schématiquement, on individualise deux systèmes dans l ’ ensemble de l ’ appareil circulatoire. La GRANDE CIRCULATION ou circulation systémique irrigue tout l ’ organisme, véhiculant les éléments nutritifs, l’ oxygène mais également les produits de l’ oxydation (gaz carbonique, urée) Le ventricule gauche envoie le sang oxygéné dans l ’ AORTE qui se subdivise en ARTERIOLES puis se ramifie en CAPILLAIRES Le sang appauvri en oxygène (O²) repart des tissus par les capillaires veineux, puis retourne par les veines caves inférieure et supérieure au cœur dans l ’ oreillette droite. La PETITE CIRCULATION ou circulation pulmonaire est le circuit d’ oxygénation du sang. Le ventricule droit envoie le sang riche en CO², pauvre en O² dans l’ ARTERE PULMONAIRE qui le conduit jusqu ’ aux poumons Au niveau des capillaires pulmonaires, au contact des alvéoles pulmonaires, le sang s ’ hématose, c’ est à dire qu ’ il s ’ enrichit en O² et s ’ appauvrit en CO²l Le sang oxygéné retourne au cœur, dans l ’ oreillette gauche par les veines pulmonaires En résumé : Grande circulation = Ventricule Gauche ==> Tissus ==> Oreillette droite Petite circulation = Ventricule droite ==> Poumons ==> Oreillette gauche PETITE CIRCULATION Commentaires La circulation pulmonaire ou petite circulation C ’ est le circuit d’ oxygénation du sang LES ECHANGES GAZEUX Commentaires Les échanges gazeux ( RAPPEL ) cf : cours sur appareil respiratoire Le FORAMEN OVALE PERMEABLE ( F O P ) Explication Communication entre cœur droit et gauche via un orifice de la paroi inter auriculaire qui est habituellement solidement refermée chez l ’ adulte. On retrouve cette faiblesse sans conséquence ordinairement dans environ 25 à 30 % des individus mais dans environ 70% des accidents de décompression En plongée Les 2 ensembles fonctionnels ‘ cœur droit et cœur gauche ’ ne communique pas mais sous l ’ effet d’ une hyper-pression (Valsalva, effort violent), il se peut que les bulles circulantes lors de la décompression passent du versant veineux dans le versant artériel. Cette situation peut entraîner un ADD principalement de type cérébraux ou vestibulaire. (cf : cours accidents de décompression) PREVENTION DU RISQUE Pendant la plongée : Pas de VALSALVA violent si besoin de redescendre (surpression du thorax) Pas d ’ effort en fin de plongée et surtout dans les phases de remontée Exemple :Dégagement d ’ une ancre de mouillage coincée, effort important Après la plongée : Pas d ’ effort dans les premières heures après le retour en surface (présence maximale de bulles) Exemple : gonflage à la bouche du gilet pour le faire sécher (envoi air sous pression) DIURESE D ’ IMMERSION Ce phénomène bien connu de tous plongeurs est une adaptation physiologique de l’ organisme Rappel : PHYSIOLOGIE = FONCTIONNEMENT Lors d ’ une plongée ... Il y a redistribution du volume sanguin vers le centre du corps, le thorax et l’ abdomen (les organes nobles). Plusieurs explications : a) La vasoconstriction périphérique des capillaires du au froid (le but de l ’ organisme est d ’ éviter de trop forte déperdition de chaleur) b) En immersion, la poussée d’ ARCHIMEDE s’ oppose à la force de gravité. Cette répartition différente (recentrage) du sang provoque une augmentation du volume sanguin central. Cet apport de sang supplémentaire oblige le cœur à s’ adapter pour retrouver un débit cardiaque normal (Rappel : Débit = FC x VC) Pour pallier cet état de déséquilibre, 2 actions de régulations sont mises en œuvre 1) Baisse de la fréquence cardiaque (FC) a) Détection par les capteurs de pression situés dans la crosse aortique b) Bradycardie (baisse du rythme cardiaque) via le réseau para-symphatique (cf : cours sur système nerveux) Attention : cette action de réduction de la FC a une durée limitée car elle provoque un ‘ faux rythme ’ pour le cœur 2) Réduction de la quantité de sang envoyé à chaque cycle cardiaque (contraction ventriculaire) a) Diminution de la masse sanguine et donc perdre de l’ eau b) Sécrétion d’ urine, l’ excédent de volume passe dans la vessie c) et enfin un rétablissement de la fréquence cardiaque (FC) à un rythme proche de la normale ... INCONVENIENT Cette situation de baisse du volume sanguin (hypovolémie) à comme effet un épaississement du sang par augmentation de sa viscosité provoquant une élimination de l’ azote plus difficile. Il est important de rétablir l’ équilibre hydrique de l ’ organisme afin d’ assurer une bonne décompression FROID et THERMOREGULATION - L ’ homme est homéotherme, sa température centrale est stabilisée à environ 37 ° - Il doit y avoir équilibre entre pertes caloriques et production de chaleur (thermorégulation) - Le corps humain se refroidit 25 fois plus vite dans l ’ eau que dans l ’ air - Les échanges thermiques en plongée se font essentiellement par conduction et convection Réactions physiologique 1) Vasoconstriction des extrémités (doigts, orteils, etc ..) pour recentrage de la chaleur vers le centre du corps Conséquences : voir chapitre DIURESE d ’ IMMERSION 2) Production de chaleur par augmentation de l ’ activité musculaire (frisson) qui correspond aussi à une augmentation de la ventilation donc à une augmentation de la consommation d ’ air LA PREVENTION Avant la plongée Se couvrir correctement S’ alimenter correctement Choisir une combinaison adaptée Eviter l ’ alcool (effet vasodilatateur) Pendant la plongée Ce que le GP voit : Désintéressement du plongeur Position recroqueviller (lutte contre le froid) Tremblements Augmentation de la ventilation (bulles) Ce que le GP peut faire Réduire la durée de la plongée Réduire la vitesse de remontée Augmenter légèrement le temps de palier (eau plus chaude vers la surface) Après la plongée Se couvrir correctement S ’alimenter (liquide et solide) Si refroidissement sévère Boisson chaude sucrée Couverture de survie LA DESHYDRATATION La déshydratation est une situation anormale de l ’ organisme qui a comme conséquence une augmentation de la viscosité du sang Causes 1) Sudation due à une chaleur excessive (soleil, effort, attente en surface avec combinaison) 2) Phénomènes de la diurèse d’ immersion 3) Problèmes intestinaux lors des séjours à l ’ étranger (tourista) LA PREVENTION C ’ est un facteur aggravant de l ’ accident de décompression (mauvaise évacuation de l ’ azote) Il faut impérativement avant et après la plongée : Boire régulièrement si possible par petite quantité Favoriser l’ eau par rapport au thé ou au café (effet diurétique)
