Cours théorique Niveau 4 FFESSM

CODEP 34

UL 4 : Appareil circulatoire

Thierry ITIER MF 1thierry.itier@groupama.com

IMPACT DE LA PLONGEE SUR

L’ APPAREIL CIRCULATOIRE

Lundi 19/01/2004

Objectif

Etre capable de décrire les principaux composants

Comprendre le fonctionnement

Comprendre les adaptations physiologique de l’ organisme lors d ’ une plongée

Prévenir les risques d ’ accidents

Expliquer ces modifications à vos plongeurs

UL 4 : Appareil circulatoire et plongée

Anatomie du cœurRôle, composants (sang, vaisseaux)

Physiologie du système circulatoireRappel sur échanges gazeux

Diurèse d’ immersionFroid et la thermorégulationChaleur et déshydratation

Facteurs aggravants Détection signes avertisseurs en plongéeConduite à tenir

Fonctions et composants

Les grandes fonctions

Transport de l ’ oxygène aux cellules

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

APPAREILCIRCULATOIRE

Anatomie du cœur : coupe frontaleLe cœur , de la taille d’ un poingsitué entre les poumons

dans un espace appelé le MEDIASTIN

Principalement constitué d ’ un muscle (MYOCARDE)

et contenu dans un sac fibreux (PERICARDE)parcouru d ’ un réseau hormonal et nerveux

Divisé longitudinalement en 2 partiesLe CŒUR DROIT

le CŒUR GAUCHE

Chaque partie (pompe) est un ensemble fonctionnelconstitué :

OREILLETTEVENTRICULE

séparé par une valvule

Les deux ensembles ne communique pas * et sont séparés par une paroi inter-ventriculaire

Le cœur droit : OREILLETTE DROITEVENTRICULE DROIT

Le cœur gauche : OREILLETTE GAUCHEVENTRICULE GAUCHE

Oreillette

droite

Oreillette

gauche

ventricule

droit

Ventricule

gauche

PERICARDEMYOCARDE

Les

VEINES CAVES

SUPERIEURE

et

INFERIEURE

acheminent le sang chargé en gaz carbonique (CO ²)

dans le

CŒUR DROIT

Le cœur droit renvoi le sang dans les poumons par les

ARTERES PULPONAIRES

Oreillette

droite

Oreillette

gauche

Ventricule

droit

Ventricule

gauche

VEINE CAVE

SUPERIEURE

VEINE CAVE

INFERIEURE

ARTERE PULMONAIRE

DROITE

ARTERE PULMONAIRE

GAUCHE

La circulation du sangdans le cœur droitAnatomie

Les

VEINES PULMONAIRES

ramènent

le sang riche en

OXYGENE

dans le

COEUR GAUCHE

On parle ici de sang HEMATOSE

cf : Cours appareil ventilatoire

Oreillette

droite

Oreillette

gauche

ventricule

droit

Ventricule

gauche

VEINE CAVE

SUPERIEURE

VEINE CAVE

INFERIEURE

VEINE PULMONAIRE

DROITE

VEINE PULMONAIRE

GAUCHE

Sang oxygénévers les

membres supérieuresCrosse

aortique

Sang oxygénévers les

membres inférieures

ARTERE PULMONAIRE

DROITE

ARTERE PULMONAIRE

GAUCHE

La circulation du sang dans le cœur gaucheAnatomie

DESCRIPTION COMPOSANTS DU COEUR

Planche d’ exercice

A compléter ...

Commentaires

Cycle cardiaque au reposcompris entre 60 et 80 pulsations/minute

-----

Rythme cardiaque sous contrôle du système nerveux autonome (SNA)

SYMPATHIQUE (accélérateur FC) etPARA-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 ventricules2) 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

Cycle cardiaqueAlternance de contractions (SYSTOLE) pour propulser le sang suivie de périodes de relâchement (DIASTOLE)

Rythme cardiaqueNombre de fois ou le cycle cardiaque s’ accomplit

1) Contraction des ventricules 2) Relâchement général (DIASTOLE)

3) Remplissage des ventricules par aspiration du sang des oreillettes

4) Contraction des oreillettes (fin de remplissage)

Diastole :

Période pendant laquelle les ventricules se remplissent

Le sang est aspiré de l ’ oreillette par le relâchement du ventricule(dépression)

Systole :

1) Contraction des ventricules, augmentation de la pression, ouverture des valves sigmoïde et pulmonaire

2) Contraction des oreillettes pour fin remplissage (environ 25 %)

3 types de VAISSEAUX

1) Les ARTERES

2) Les VEINES

3) Les CAPILLAIRES

Pour mémoire :

ARTERES = Le sang part du cœur

VEINES = Le sang revient au coeur

Les capillaires forment l ’ interface entre le sang et les tissus (organisme)

Vocabulaire :

VASCULAIREVASCULARISATION

Les ARTERES transportent le sang du cœur vers les organes.Elles sont élastiques afin de compenser les élévations de pression lors de la contraction ventriculaireLes artères se transforment en artérioles (plus petit diamètre) puis en capillairesLa contractilité des artérioles permet une variation de leur calibre (diamètre), c’ est la vasomotricité permettant l ’ irrigation des tissus en fonction des besoins

Les CAPILLAIRES ont comme particularité des parois extrêmement minces afin de faciliter les échanges gazeuxentre 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

Il faut noter que les veines plus basses que le cœur contiennent des valvules empêchant le reflux du sang

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 !

Adaptation des vaisseaux

Vasoconstriction : Rétrécissement (contractilité) du diamètre des artérioles pour réduire la circulation vers les extrémités (doigts, orteils, ..)

Vasodilatation : Augmentation du diamètre pour accélérer les échanges thermiques (évacuation)

Attention : l ’ alcool a un effet vasodilatateur d’ où le proverbe : ‘ ça réchauffe ‘

LESVAISSEAUXSANGUINS

COMPOSITION DU SANG

PLASMA

GLOBULES ROUGES

GLOBULES BLANCS

PLAQUETTES

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 ou leucocytes : cellules très mobiles ayant un rôle de défense de l ’ organisme contre les agressions des agents microbiens extérieur (virus, bactéries, …)

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

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

LE SANG

PETITE ET GRANDE CIRCULATION

Schématiquement, on individualise deux systèmes dans l ’ ensemble del ’ 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 sesubdivise 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 O²dans 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 gauchepar les veines pulmonaires

En résumé :

Grande circulation = Ventricule Gauche ==> Tissus ==> Oreillette droitePetite circulation = Ventricule droite ==> Poumons ==> Oreillette gauche

La circulation du sang

Commentaires

PETITECIRCULATION

La circulation pulmonaire ou petite circulation

C ’ est le circuit d’ oxygénation du sang

LESECHANGES

GAZEUX

Les échanges gazeux ( RAPPEL )cf : cours sur appareil respiratoire

Commentaires

Le FORAMEN OVALE PERMEABLE ( F O P )

ExplicationCommunication 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 environ25 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 maissous 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)

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 remontéeExemple :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)

PREVENTION DU RISQUE

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’ eaub) Sécrétion d’ urine, l’ excédent de volume passe dans la vessiec) et enfin un rétablissement de la fréquence cardiaque (FC) à un rythme proche de la normale ...

INCONVENIENTCette 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

DIURESED ’ IMMERSION

- 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

Avant la plongée

Se couvrir correctementS’ alimenter correctementChoisir une combinaison adaptée

Eviter l ’ alcool(effet vasodilatateur)

Pendant la plongéeCe que le GP voit :

Désintéressement du plongeurPosition recroqueviller (lutte contre le froid)

TremblementsAugmentation de la ventilation (bulles)

Ce que le GP peut faireRéduire la durée de la plongéeRéduire la vitesse de remontée

Augmenter légèrement le temps de palier(eau plus chaude vers la surface)

Après la plongée

Se couvrir correctementS ’alimenter (liquide et solide)

Si refroidissement sévère

Boisson chaude sucréeCouverture de survie

Réactions physiologique

1) Vasoconstriction des extrémités (doigts, orteils, etc ..) pour recentrage de la chaleur vers le centre du corpsConséquences : voir chapitre DIURESE d ’ IMMERSION

2) Production de chaleur par augmentation de l ’ activité musculaire (frisson) qui correspond aussià une augmentation de la ventilation donc à une augmentation de la consommation d ’ air

LA PREVENTION

FROIDet

THERMOREGULATION

La déshydratation est une situation anormale de l ’ organisme qui a comme conséquence une augmentation de la viscosité du sang

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)

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

LADESHYDRATATION