Anat-Physio. : Ventilation
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Anat-Physio. : Ventilation Question 1 05ANA-VE-4-01(1) Question à 4 points Que connaissez-vous des adaptations du système ventilatoire face aux modifications biochimiques du sang (pression partielle d’O2 et de CO2) La ventilation est soumise à l'influence de nombreux facteurs, parmi ceux-ci les facteurs chimiques. L’hypoxie provoque une hyperventilation. (1 point) L’hypercapnie (entraînant une augmentation de l'acidité sanguine) provoque une hyperventilation. (1 point) L’hyperoxie provoque une hypoventilation légère. (1 point) L’hypocapnie (entraînant une baisse de l'acidité sanguine) provoque une hypoventilation. (1 point) Question 2 05ANA-VE-4-02(1) Question à 4 points En quoi le monoxyde de carbone est il toxique pour l’organisme ? Quelle est l’utilité de la respiration sous oxygène pur, d’un point de vue physiologique, lors d’une intoxication au monoxyde de carbone (CO)? Le CO, se fixe sur l’Hb des GR, sur les mêmes sites de fixation que l’O2. L’O2 ne peut plus se fixer sur l’Hb (1 point) Cette fixation étant très solide (irréversible), l’hypoxie est grave et durable. Elle entraîne rapidement la mort. (1 point) L’oxygénothérapie permet d’augmenter la part dissoute de l’oxygène dans le sang pour compenser ce manque d’O2 arrivant aux organes sous forme combinée avec l’hémoglobine. (1 point) Seul l’oxygène sous forte pression peut dissocier le CO de l’Hb où il est fixé. (1 point) Anat-Physio. : Ventilation Question 3 05ANA-VE-4-03(1) Question à 4 points Décrivez les caractéristiques du cycle ventilatoire normal (au repos et à terre). Le rythme respiratoire : Le cycle ventilatoire est égal au temps d'inspiration ajouté au temps d'expiration, suivie au repos d’un court temps de pause expiratoire. (1 point) L'expiration (et la pause) représentent 2/3 de ce cycle (plus longue car passive). L'inspiration représente le 1/3 de ce temps (plus courte car active). (1 point) Tolérer des chiffres différents pourvus qu’ils soient cohérents. Le volume courant : L’amplitude de la ventilation normale, donc la quantité d’air mobilisée au calme, s’appelle le volume courant. Elle correspond en moyenne à 0,5 l d’air à terre. (1 point) La fréquence respiratoire : La fréquence respiratoire varie en fonction de l’âge, elle varie de : 12 à 16 cycles/mn, pour un adulte, 20 à 30 cycles/mn, pour un enfant. (1 point) Question 4 05ANA-VE-4-04(2) Question à 4 points En vous appuyant sur vos connaissances en anatomie et en physiologie, indiquez comment il convient de ventiler pendant la phase de remontée d'une plongée (et pendant les paliers éventuels). Expliquez-en les raisons. Une ventilation contrôlée, ample régulière sans apnée favorise l'élimination de l'azote et du gaz carbonique (1,5 point) La ventilation ample favorise le renouvellement de l’air alvéolaire, ce qui a pour effet d'augmenter le gradient de pression entre la TN2 du sang et la PpN2 alvéolaire (idem pour le gaz carbonique) (1,5 point) Une ventilation ample augmente la surface d'échange et favorise donc une élimination plus rapide de l'azote. (0,5 point) Le fait de ne pas marquer d'apnée entre les inspirations et expirations évite une hyperpression pulmonaire. (0,5 point) Anat-Physio. : Ventilation Question 5 05ANA-VE-4-05(2) Question à 4 points Expliquez pourquoi un plongeur ne peut pas récupérer d’un essoufflement en restant à 40 m de profondeur. A 40 m la masse volumique de l'air est importante, la résistance au passage de l’air dans les voies respiratoires est augmentée. (1 point pour toute réponse autour de ce principe). Le travail des muscles ventilatoires est donc augmenté même pour une respiration calme, en l’absence d’essouflement, et il y a une prédisposition à l’essouflement. (1 point) En cas d’essouflement, il y a une augmentation du taux de CO2, qui entraîne une accélération de la fréquence ventilatoire aux dépens de l’expiration. Cela provoque une ventilation inadaptée impliquant une augmentation du taux de CO2 aggravant encore l'essoufflement. (1 point) A 40m, l’augmentation du travail respiratoire aggrave le phénomène, la respiration est encore plus superficielle et il est très difficile dans ces conditions de recupérer. (1 point). Question 6 05ANA-VE-4-06(2) Question à 4 points En quoi une expiration ample peut elle être une action préventive en plongée ? Le travail musculaire (lié au déplacement, au froid et à l’effort ventilatoire lui-même) augmente la production de CO2. (Tolérer l’oubli du froid) (0,5 point) Un excès du taux de CO2 dans l'organisme peut être responsable d’un essoufflement, favorise la narcose (1 point) Seule une expiration ample et efficace permet l'élimination de l'excès de CO2 (1 point) En plongée , il faut lutter contre la tendance naturelle d’augmenter l’inspiration plus que l’expiration, et donc forcer l’expiration. (1 point) En plongée, l’augmentation de la masse volumique des gaz est responsable d’une diminution des débits de ventilation, avec diminution du rejet de CO2. (0,5 point) Anat-Physio. : Ventilation Question 7 05ANA-VE-4-07(2) Question à 4 points Quel est le rôle principal de la plèvre qui enveloppe les poumons ? Dans quel type d’accident intervient-elle ? Que se passe-t -il alors ? La plèvre est formée de deux feuillets. L’un enveloppe les poumons, l’autre est accolé à la paroi thoracique. L’ensemble rend solidaire le poumon des parois qui les entourent (cage thoracique, diaphragme, médiastin), grâce à la dépression qui règne entre les deux feuillets. Le liquide pleural favorise le glissement des feuillets l’un sur l’autre au cours de la ventilation. (2 points). En cas de surpression pulmonaire, (1 point) de l’air peut s’infiltrer entre les deux feuillets qui la constituent (pneumothorax) : dans ce cas elle ne joue plus son rôle, le poumon se rétracte sur lui même, le renouvellement de l’air alvéolaire ne se fait plus. (1 point) Question 8 05ANA-VE-4-08(2) Expliquez les modes de transport pour les gaz suivants : O2 CO2 N2 Question à 4 points Oxygène L'oxygène est essentiellement véhiculé par l’hémoglobine (Hb) contenue dans les globules rouges. Dans les capillaires alvéolaires, il se fixe à l’hémoglobine formant l'oxyhémoglobine (HbO2). (1 point) Cette combinaison est instable et est facilement dissociable, ce qui permet, dans les tissus, le largage de l’oxygène pour couvrir les besoins en oxygène. (0,5 point) Une petite partie est transportée dans le plasma sous forme dissoute. (0,5 point) Dioxyde de carbone Une faible partie du dioxyde de carbone se lie à l’hémoglobine des globules rouges (en formant la carboxyhémoglobine (HbCO2). (0,5 point) L'essentiel du dioxyde de carbone se trouve sous forme dissoute et sous forme liée à des composants du plasma. (0,5 point) Le CO2 quitte le sang dans les alvéoles et passe dans l’air pour être éliminé. (0,5 point) Anat-Physio. : Ventilation Azote Transporté sous forme dissoute uniquement. (0,5 point) Question 9 05ANA-VE-4-09(2) Question à 4 points On préconise de respirer en insistant sur l’expiration en plongée. Montrez en l'intérêt. Une expiration efficace (ample et profonde) permet l'élimination de l'excès de CO2 facteur de l’essoufflement. (1 point) L’expiration prévient également la surpression pulmonaire car elle permet d’évacuer l’air dilaté à la remontée. (1 point) Enfin, les poumons sont le siège de l’évacuation de l’azote lors de la décompression. (1 point) L’expiration renouvelle l’air pulmonaire et prévient également l’ADD en évacuant l’azote. (1 point) Question 10 05ANA-VE-4-10(2) Question à 4 points Citez les facteurs qui déclenchent le besoin de respirer, par quel mécanisme ils agissent et tirez en les conséquences pour un travail adapté de l'apnée. Facteurs déclenchants : Le principal facteur déclenchant la rupture de l’apnée est la pression partielle en CO2 dans le sang artériel. A partir d’une certaine valeur (non exigée), la ventilation reprend sans contrôle possible. La baisse de la pression partielle en oxygène vient en complément. Tolérer les formulations en « taux de CO2 » ou en « CO2 dissous ». (1 point) Les capteurs sont les chémorécepteurs situés dans l’aorte et les sinus carotidiens (carotides), et dans le bulbe rachidien (donc dans les centres respiratoires eux-mêmes). Tolérer : des capteurs sensibles au CO2 et à l’O2 dans les gros vaisseaux (1 point) Commande : centres respiratoires dans le bulbe rachidien. Tolérer : bulbe rachidien seulement (0,5 point) Pour améliorer l’apnée : Le gaz carbonique est le vecteur d'alerte, le taux de base ne doit pas être diminué volontairement. Conséquences : pas d’hyperventilation (1 point) Effectuer un travail de relaxation pour réduire la consommation d'O2 et la production de CO2 (0,5 point) Effectuer un travail de résistance à l’augmentation du taux de CO2 (dangereux) Anat-Physio. : Ventilation Question 11 05ANA-VE-4-11(1) Question à 4 points Indiquez succinctement le trajet de l’air depuis les voies aériennes supérieures jusqu’aux alvéoles. Dessinez et légendez le « soufflet » pulmonaire. Trajet de l’air : Narines ou bouches pharynx larynx glotte trachée bronches bronchioles alvéoles. 2 points Soufflet pulmonaire : 0,5 point par item. Tolérance sur les valeurs, du moment qu’elles sont cohérentes. VRI (2,5 l) VC (0,5 l) VRE (1,5 l) VR (1,5 l) Question 12 05ANA-VE-6-01(1) Question à 6 points Décrivez la plèvre et son rôle au cours de la ventilation, puis expliquez le mécanisme du pneumothorax barotraumatique. La plèvre entoure chaque poumon. C'est un sac à doubles feuillets, qui solidarise la face extérieure du poumon à la paroi thoracique. Le feuillet pariétal (côté paroi) est accolé à la paroi thoracique, le feuillet viscéral (côté poumon) est solidaire du poumon. (2 points) Tolérer l’absence des noms des feuillets. Chaque sac pleural délimite une cavité virtuelle où règne une dépression (de -30 cm d’eau) et contenant le liquide pleural. Cette dépression assure l'adhésion des feuillets pleuraux entre eux. Ainsi les poumons sont unis aux parois thoraciques par la plèvre. (1 point) Tolérer l’absence de la valeur de la dépression. Les feuillets sont unis mais glissent l'un sur l'autre. Le liquide facilite le glissement des feuillets l'un contre l'autre. (1 point) A cause de cette dépression (effet ventouse), l'expansion de la cage thoracique entraîne l'expansion des poumons. (1 point) Anat-Physio. : Ventilation Du fait de la rupture alvéolaire barotraumatique l'air pénètre accidentellement entre les deux feuillets (pneumothorax), le système ne fonctionne plus. La cohésion des poumons est rompue, les poumons ne suivent plus les mouvements thoraciques. (1 point) Question 13 05ANA-VE-6-02(1) Question à 6 points Dessinez le pneumogramme correspondant à une ventilation calme, suivie d’un effort, et d’un essoufflement. Représentez-y les différents volumes pulmonaires. Expliquez à quoi correspondent ces différents volumes. Pneumogramme : Volumes placés correctement : 1 point Les valeurs sont moyennes, variables en fonction de l'âge, de la taille, du sexe. 0,5 point si elles sont cohérentes. Modifications à l’effort : 1 point La fréquence et l’amplitude doivent être augmentées, et l’ensemble déplacé vers le volume de réserve inspiratoire. Etre tolérant pour le reste. Modifications à l’essoufflement : 1 point. La fréquence doit être très augmentée et le volume diminué, l’ensemble nettement déplacé vers le volume de réserve inspiratoire. Etre tolérant pour l’aspect graphique. Fréquence et amplitude variables dans le temps et selon le degré d’essoufflement VRI 2,5 VC 0,5 VRE 1,5 VR 1,5 Au calme A l’effort Essoufflement Volume courant (VC) : quantité d'air inspiré et expiré en respiration calme. (0,5 point) Volume de réserve inspiratoire (VRI) : quantité d'air mobilisé par une inspiration forcée suivant une inspiration normale. (0,5 point) Volume de réserve expiratoire (VRE) : quantité d'air mobilisée lors d'une expiration forcée, suivant une expiration normale (0,5 point) Anat-Physio. : Ventilation Volume résiduel (VR) : quantité d'air restant après une expiration forcée (0,5 point) Capacite vitale (CV) (VC + VRI + VRE) : elle correspond à la quantité d'air renouvelable lors d'une expiration forcée suivie d'une inspiration forcée (0,5 point) Capacité totale et capacité résiduelle fonctionnelle : pas de point, mais tolérance plus grande sur les autres éléments si elles sont citées. Question 14 05ANA-VE-6-03(1) Question à 6 points Comment la ventilation s’adapte t elle à l’effort chez un «terrien» ? Quelles sont les limites de l’adaptation à l’effort en plongée ? Sur terre : A l’effort, la pression partielle de CO2 dans le sang augmente à cause de la production accrue par le muscle. Les centres respiratoires (bulbe) réagissent et commandent l’augmentation de la fréquence ventilatoire. Le débit ventilatoire efficace augmente avec la fréquence, l’apport d’O2 et l’évacuation de CO2 augmentent. Pour améliorer cette régulation du taux de CO2, pour des efforts importants, l’expiration devient active. (2 points) Limites en plongée : Les volumes morts sont majorés (détendeur). A volume ventilé égal, le débit efficace est plus faible pour une ventilation en plongée que pour une ventilation aérienne. Le port de la combinaison apporte une contrainte supplémentaire quant aux efforts inspiratoires. (1 point) La masse volumique de l’air est plus importante en profondeur ce qui augmente le travail ventilatoire, et diminue le débit ventilé. (1 point) L’augmentation du volume mort se combine à la réduction du débit ventilé ce qui limite fortement le débit efficace donc l’évacuation du CO2. (1 point) L’équipement (combinaison, ceinture, stab…) provoque une gène supplémentaire aux mouvements de la cage thoracique. (1 point) Anat-Physio. : Ventilation Question 15 05ANA-VE-6-04(1) Décrivez les phénomènes mécaniques de la ventilation. L'inspiration est un phénomène actif. (0,5 point) Question à 6 points L’abaissement du diaphragme par sa contraction, associé à l’élévation des côtes sous l’influence des muscles inspiratoires accessoires (intercostaux), aboutit à une augmentation de tous les diamètres de la cage thoracique : vertical, transversal, antéro-postérieur. (1 point) L'augmentation de volume de la cage thoracique crée une dépression dans la cage thoracique. (1 point) Comme les poumons sont accollés à la paroi thoracique grâce à la dépression existant entre les deux feuillets de la plèvre, les poumons se remplissent lorsque la cage thoracique se dilate. (1 point). L'expiration est une phase dite passive. (0,5 point) Quand l'action des muscles inspiratoires cesse, les forces élastiques des poumons et des parois ramènent le poumon à sa position initiale. Il y a relâchement des muscles inspiratoires, le diaphragme remonte, la poitrine rétrécit, les poumons sont comprimés, l'air est expulsé. (1 point) Elle peut néanmoins devenir active (expiration forcée), notamment à l’effort, en mobilisant les muscles abdominaux qui refoulent les viscères dans l'abdomen et remonte par le diaphragme. (1 point) Anat-Physio. : Ventilation Question 16 05ANA-VE-6-05(2) Question à 6 points En quoi la plongée modifie-t-elle la ventilation : Quelle sont les perturbations provoquées par l’utilisation du détendeur ? Quelles perturbations sont dues à l’effet de la pression ? Comment le plongeur doit il adapter sa ventilation pour diminuer ces perturbations ? Détendeur : Frein à l’inspiration en fonction de la sensibilité du détendeur, résistance à l’écoulement et donc augmentation du travail ventilatoire et risque d’essoufflement. (1 point) Augmentation du volume mort : diminution du volume ventilé efficace (volume renouvelé par rapport au volume ventilé) et donc risque d’hypercapnie et donc d’essoufflement. (1 point) Pression : Augmentation de la masse volumique du mélange, résistance à l’écoulement et donc augmentation du travail ventilatoire et risque d’essoufflement (1 point) Augmentation du volume mort, par diminution plus importante du volume des zones d’échanges, compressibles, par rapport à la trachée et aux bronches : diminution du volume ventilé efficace (volume renouvelé par rapport au volume ventilé) et donc risque d’hypercapnie et donc d’essoufflement. (1 point) Adaptations : Amplitude de la ventilation, rythme plus lent, insister sur l’expiration, diminuer l’effort en profondeur, limiter la profondeur. (2 points) Question 17 05ANA-VE-6-06(2) Question à 6 points En plongée, notre ventilation se modifie. Quelles sont les principales modifications ? Augmentation de la masse volumique de l’air avec la profondeur, donc augmentation de la résistance à l’écoulement des gaz dans les voies aériennes supérieures. (1 point) Déplacement de la courbe ventilatoire vers le volume de réserve inspiratoire, augmentation du volume de réserve expiratoire, donc prédisposition à l’essoufflement. (1 point) La respiration sur détendeur ou tuba augmente l’espace mort ventilatoire. L’équipement (combinaison, ceinture, stab…) provoque une gène supplémentaire aux mouvements de la cage thoracique. (1 point) Anat-Physio. : Ventilation Les variations de pression ambiante lors de la plongée peuvent entraîner des variations de volume pulmonaire, avec risques de surpression pulmonaire. (1 point) Diminution de «l’élasticité» pulmonaire par l’afflux de sang arrivant des tissus cutanés sous l’effet de la pression. (1 point) Le réchauffement des gaz détendus se fait dans les voies aériennes supérieures ce qui provoque une baisse de température, donc perte de calories, et l’élimination de vapeur d’eau, donc un risque de déshydratation. (1 point) Question 18 05ANA-VE-6-07(2) Question à 6 points Quel est le muscle inspiratoire principal, et quels sont les autres muscles sollicités sur une inspiration forcée ? Décrivez les modifications ventilatoires que le plongeur subit en hyperbarie. principal muscle : diaphragme (1 point) autres muscles : intercostaux (externes) (éventuellement muscles de la paroi abdominale). (1 point) Hyperbarie : - Perturbation mécanique : La masse volumique des gaz est augmentée d’autant plus que la profondeur est importante, ce qui augmente la résistance au passage de l’air dans les voies respiratoires et donc le travail des muscles ventilatoires. Ajouter la résistance liée au fonctionnement du détendeur, ou au port de la combinaison. (2 points) - Conséquences : augmentation de l’effort ventilatoire, le volume courant se déplace vers le volume de réserve inspiratoire ; le VRE est donc augmenté (prédisposition à l’essoufflement). Apparition fréquente d’une pause après l’inspiration. (2 points) Question 19 05ANA-VE-6-08(2) Question à 6 points Expliquer les modes d’échanges et de transport de l’oxygène, du dixoyde de carbone et de l’azote, en les classant par étapes (alvéolaire, sanguine, tissulaire) : Montrer la différence entre la perfusion et la diffusion. Etape alvéolaire Les échanges gazeux entre l’air alvéolaire et le sang ont lieu par diffusion à travers la membrane alvéolo-capillaire. (0,5 point) Anat-Physio. : Ventilation Ce phénomène de diffusion dépend essentiellement du gradient de pression existant de part et d’autre de cette paroi, les gaz diffusant du milieu où règne la plus haute pression vers celui où règne la plus basse pression, et vont avoir tendance à égaliser les pressions. (1 point) L’azote passe de l’alvéole dans le sang à la descente et pendant la plongée, il passe du sang dans l’alvéole pendant la phase de désaturation (à partir de la remontée). (0,5 point) Etape sanguine L'oxygène est essentiellement véhiculé par l’hémoglobine (Hb) contenue dans les globules rouges. Dans les capillaires alvéolaires, il se fixe à l’hémoglobine formant l'oxyhémoglobine (HbO2). Une petite partie est transportée dans le plasma sous forme dissoute. (1 point) Une faible partie du dioxyde de carbone se lie à l’hémoglobine des globules rouges (en formant la carboxyhémoglobine (HbCO2). L'essentiel du dioxyde de carbone se trouve sous forme dissoute et sous forme liée à des composants du plasma. (0,5 point) L’azote est transporté sous forme dissoute uniquement. (0,5 point) Etape cellulaire Les échanges gazeux se font là aussi par diffusion. Dans les cellules, la pression partielle d'oxygène est faible, inférieure à celle du sang artériel. L'oxygène va passer du sang dans les cellules. (1 point) Dans les cellules, la pression partielle de dioxyde de carbone est supérieure à celle du sang artériel. Le CO2 passe donc de la cellule dans le sang. (0,5 point) L’azote passe du sang dans les cellules pendant la plongée (descente et explo.) et passe des cellules dans le sang veineux pendant la phase de désaturation (à partir de la remontée) (0,5 point) Question 20 05ANA-VE-6-09(2) Question à 6 points Quelles sont les modifications de la ventilation en milieu hyperbare ? Augmentation de la masse volumique de l’air avec la profondeur, donc augmentation de la résistance à l’écoulement des gaz dans les voies aériennes supérieures. (1 point) Déplacement de la courbe ventilatoire vers le volume de réserve inspiratoire, augmentation du volume de réserve expiratoire, donc prédisposition à l’essoufflement. (1 point) La respiration sur détendeur ou tuba augmente l’espace mort ventilatoire. L’équipement (combinaison, ceinture, stab…) provoque une gène supplémentaire aux mouvements de la cage thoracique. (1 point) Anat-Physio. : Ventilation Les variations de pression ambiante lors de la plongée peuvent entraîner des variations de volume pulmonaire, avec risques de surpression pulmonaire. (1 point) Diminution de «l’élasticité» pulmonaire par l’afflux de sang arrivant des tissus cutanés sous l’effet de la pression. (1 point) Le réchauffement des gaz détendus se fait dans les voies aériennes supérieures ce qui provoque une baisse de température, donc perte de calories, et l’élimination de vapeur d’eau, donc un risque de déshydratation. (1 point) Question 21 05ANA-VE-6-10(2) Question à 6 points A l’aide d’un schéma, détaillez les échanges d’oxygène et de CO2 au niveau alvéolaire. Indiquez les différentes pressions, les sens de passage. Faites également figurer les valeurs de l’air inspiré et expiré. Décrivez les modalités de passage de l’azote à la descente et à la remontée (normale ou trop rapide). O2 : 14 à 16% soit autour de 120 mm Hg CO2 : 5% soit environ 40 mm Hg O2 : 40 mm Hg CO2 : 47 mm Hg O2 : 21%, soit environ 160 mm Hg CO2 : 0,03% soit environ 0.23 mm Hg Alvéole O2 : 100 mm Hg CO2 : 40 mm Hg (0,5 point par thème) L’important est la compréhension globale des échanges, pas nécessairement les valeurs exactes. Un ordre de grandeur est cependant préféré. Echanges d’azote : Passage de l’air vers le sang à la descente, selon le gradient de pression partielle. A la remontée, passage dans le sens inverse. La membrane alvéolocapillaire laisse passer l’azote sous forme de microbulles (variabilité du tamis selon les plongeurs). Si les bulles sont plus grosses et/ou plus nombreuses, elles ne passent plus et sont entraînées à nouveau vers le cœur. (2 points) Anat-Physio. : Ventilation Question 22 05ANA-VE-6-11(1) Question à 6 points Indiquez succinctement le trajet de l’air depuis les voies aériennes supérieures jusqu’aux alvéoles. Dessinez et légendez le « soufflet » pulmonaire. Expliquez la notion de volume mort (ou espace mort) et ses conséquences en plongée. Trajet de l’air : Narines ou bouches pharynx larynx glotte trachée bronches bronchioles alvéoles. 2 points Soufflet pulmonaire : 0,5 point par item. Tolérance sur les valeurs, du moment qu’elles sont cohérentes. VRI (2,5 l) VC (0,5 l) VRE (1,5 l) VR (1,5 l) Volume mort : volume d’air contenu dans les voies aériennes ne participant pas aux échanges. Inclut aussi le volume d’air contenu dans le matériel tenu en bouche (détendeur, tuba). A l’expiration, une partie de l’air expiré, riche en CO2, reste dans le volume mort. A l’inspiration suivante, l’air frais vient se diluer dans ce volume, ce qui diminue l’efficacité des échanges. (1 point) En plongée : il peut y avoir une augmentation importante du volume mort (ex. : tuba trop gros ou trop long). Après une apnée, il est conseillé d’ôter le tuba pour récupérer plus vite. les alvéoles étant élastiques et compressibles, mais pas la trachée et les bronches, le rapport entre le volume mort et le volume des zones d’échanges évolue avec la profondeur (essoufflement plus facile à 40 m qu’à 20m). (1 point) Question 23 05ANA-VE-6-12(2) Question à 6 points Expliquez les modes de transport pour les gaz suivants : O2 (en développant les facteurs susceptibles d’empêcher ou de limiter ce transport) CO2 N2 Oxygène L'oxygène est essentiellement véhiculé par l’hémoglobine (Hb) contenue dans les globules rouges. Dans les capillaires alvéolaires, il se fixe à l’hémoglobine formant l'oxyhémoglobine (HbO2). Anat-Physio. : Ventilation Cette combinaison est instable et est facilement dissociable, ce qui permet, dans les tissus, le largage de l’oxygène pour couvrir les besoins en oxygène. (2 points) Une petite partie est transportée dans le plasma sous forme dissoute. L’intérêt de ce transport est qu’on peut l’augmenter artificiellement, par ex. en respirant de l’O2 pur. (1 point) Facteurs de variation : Diminution de la quantité totale d’hémoglobine, par ex. en cas de manques de globules rouges (anémie ou après une hémorragie) Diminution de la capacité de l’Hb à fixer l’O2, par ex. en cas d’intoxication par le CO. (1 point) Dioxyde de carbone Une faible partie du dioxyde de carbone se lie à l’hémoglobine des globules rouges (en formant la carboxyhémoglobine (HbCO2). (0,5 point) L'essentiel du dioxyde de carbone se trouve sous forme dissoute et sous forme liée à des composants du plasma. (0,5 point) Le CO2 quitte le sang dans les alvéoles et passe dans l’air pour être éliminé. (0,5 point) Azote Transporté sous forme dissoute uniquement. (0,5 point) Question 24 09ANA-VE-4-02(2) Question à 4 points Lors de la pratique de l’apnée, a) Pourquoi l’hyperventilation augmente le risque de syncope ? (2 points) b) Pourquoi l’apnéiste ressent-il une impression de bien être respiratoire au fond ? (2 points) a) Au cours d’une apnée précédée d’une hyperventilation, qu’elle qu’ait été son intensité et sa durée, le stock d’oxygène sera vite épuisé (1 à 2 mns d’apnée) et cela d’autant que la consommation sera importante (efforts, froid). Mais faute de stimuli par le taux de CO2, l’apnée sera prolongée et ce alors que la PpO2 atteint des valeurs d’hypoxie dangereuse, ce qui peut induire une perte de connaissance anoxique. L’hyperventilation ayant relativement amenuisé le stock de CO2, la faible durée d’apnée ne permet pas de recréer un stock important déclenchant le besoin d’oxygénation. L’apnéiste se retrouve alors en situation d’hypocapnie et d’hypoxie. Ces effets sont cumulatifs avec vasoconstriction cérébrale, pouvant entrainer une syncope. b)L’augmentation de la pression hydrostatique lors de la descente a comme conséquence d’augmenter la pression intra thoracique. La pression alvéolaire en oxygène augmente donc aussi et les échanges se font plus facilement de l’air alvéolaire vers le sang. Anat-Physio. : Ventilation Question 25 09ANA-VE-4-03(1) Question à 4 points a) Donnez une définition de l’espace mort pour un plongeur ? (1 point) b) Comment faut-il adapter sa ventilation pour limiter les effets de l’espace mort ? (1 point) c) Quelles conséquences aura votre détendeur sur votre ventilation ? (2 points) a) Volume d’air ne participant pas aux échanges gazeux. En plongée, cela inclut le volume d’air du tuba ou du détendeur. b) Augmentation de l’amplitude de la ventilation, ralentissement du rythme, insister sur l’expiration. c) Augmentation de l’espace mort. Inspiration par la bouche. Expiration active. Résistance ventilatoire accrue. Majoration du risque d’essoufflement car plus de CO2 dans l’air inspiré. Question 26 09ANA-VE-4-04(1) Question à 4 points Expliquez les effets de l’hyperventilation sur votre organisme. Quelles conséquences peut-elle avoir dans le cadre de la pratique de l’apnée. Vous pouvez vous aider à l’aide d’un schéma. L’hyperventilation va très peu augmenter la PO2 alvéolaire. Par contre, elle va diminuer de façon significative la PCO2. Le seuil de rupture de l’apnée est décalé. La PPO2 baisse par consommation des tissus. Si cette diminution atteint le seuil syncopal avant que l’augmentation de la pression de CO2 ne déclenche la rupture de l’apnée perte de connaissance. Anat-Physio. : Ventilation Question 27 09ANA-VE-6-01(2) Question à 6 points En vous basant sur vos connaissances d’anatomie / physiologie, expliquez les modifications de la ventilation en immersion (3pt) , ainsi que le mécanisme qui conduira à l’essoufflement (3pt). Modifications respiratoires (3 points) Respiration buccale (assèchement de l’air), L’expiration qui est passive en surface devient active en plongée. Augmentation de la résistance ventilatoire (résistances mécaniques du matériel, densité des mélanges respirés directement liée à la profondeur) qui génère un travail supplémentaire au niveau des muscles de la ventilation. Augmentation de l’espace mort généré par le matériel. Le volume courant (VC), augmente et empiète sur le Volume de Réserve Inspiratoire (VRI). Impact sur les volumes pulmonaires de la redistribution de la masse sanguine liée à l’immersion et au froid. Essoufflement (3 points) - CO2 produit par les muscles. L’augmentation du travail des muscles respiratoires en profondeur augmente la production de CO2. Le CO2 est issu du métabolisme, la Pp CO2 alvéolaire reste constante et indépendante de la profondeur. - mécanismes de l’essoufflement : Si production de CO2 dépasse les capacités d’élimination (efforts trop violents, matériel mal réglé) augmentation du CO 2 sanguin, d’où forte stimulation de la ventilation inspiratoire (via les chémorécepteurs carotidiens et centres bulbaires) = cercle vicieux. Anat-Physio. : Ventilation Question 28 09ANA-VE-6-05(1) Question à 6 points Citez les différents volumes et capacités pulmonaires. Vous donnerez pour chacun une valeur moyenne en litres. Volume de réserve inspiratoire : environ 2 / 2,5 l Volume courant : environ 0,5 l Volume de réserve expiratoire : environ 1,5 / 2 l Volume résiduel : environ 1, 2 - 1,5 l Capacité vitale : environ 4 - 5 l Capacité totale : environ 5 – 6,5 l (0,5 point par « nom de volume » – 0,5 point par chiffre cohérent)
