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Comité départemental du Val de Marne – Marc TISON – Moniteur Fédéral 2ème degréComité départemental du Val de Marne – Marc TISON – Moniteur Fédéral 2ème degré

ANATOMIE & PHYSIOLOGIE ANATOMIE & PHYSIOLOGIE DU SYSTEME VENTILATOIREDU SYSTEME VENTILATOIRE


SourcesSources

Le nez - Deux fosses nasales qui filtrent, chauffent et humidifient l’air, ce qui n’est plus le cas en plongée.

La bouche - Donne directement sur pharynx. En plongée, l’air s’engouffre directement dans la trachée.

Le Pharynx - situé derrière les fosses nasales et la bouche. Premières défenses

de l’organisme. Trie l’air des aliments. Le Larynx - les cordes vocales. S’obstrue en haut par l’épiglotte. Evite aux aliments de passer dans la trachée.

La respiration est une action vitale pour chaque individu et à plus forte raison pour du plongeur. Nous devons connaître dans notre organisme quels sont les mécanismes ventilatoires qui rentrent en ligne de compte dans la respiration afin de mieux apprécier l’attitude du plongeur dans le milieu subaquatique et les contraintes que cet environnement nous impose.

Les voies aériennes supérieuresLes voies aériennes supérieures

L’appareil Ventilatoire - IntroductionL’appareil Ventilatoire - Introduction

L’appareil Ventilatoire – Anatomie – Les V.A.I.L’appareil Ventilatoire – Anatomie – Les V.A.I.

La Trachée - Composée d’un empilage creux d’arceaux cartilagineux en forme de fer à cheval. L’intérieur est tapissé d’une muqueuse hérissée de cils qui réagissent à toute irritation par la mise en route de la toux.

La Trachée se divise ensuite en deux Bronches Souches pour chaque poumons. Les bronches souches se subdivisent en bronchioles et bronchioles terminales.

Les voies aériennes inférieuresLes voies aériennes inférieures

Diaphragme

Plèvre pariétale

Plèvre viscérale

L’appareil Ventilatoire - AnatomieL’appareil Ventilatoire - Anatomie

Trachée

Bronches

12 paires de côtes

Hile*

Les poumons et la plèvre : Les poumons sont constitués de 5 masses spongieuses (3 à droite et 2 à gauche) entourées d’une membrane protectrice; la plèvre. Celle-ci est composée de deux feuillets. Un feuillet au contact du poumon (feuillet viscéral). L'autre accolé au premier, est au contact de la paroi thoracique (feuillet pariétal). Ces deux feuillets peuvent glisser l'un par rapport à l'autre grâce au liquide pleural qui fait office de lubrifiant. Chaque poumon possède sa plèvre et se retrouve donc solidaire de la paroi thoracique de sorte qu'il va suivre les mouvements de celle-ci.La plèvre se referme au niveau du « hile* » sur les bronches souches.

V.A.S + V.A.I = espace mort

Des bronchioles, l’air arrive dans une centaine de millions de Sacs Alvéolaires où vont s’effectuer les échanges gazeux. Chaque sacs de un à deux millimètres est entouré d’un fin réseau de capillaires sanguins.

Une alvéole, c’est une membrane très fine, l’épithélium, et à l’intérieur de chaque alvéole le Surfactant. Il diminue la tension superficielle de la surface en empêchant les alvéoles de s’affaisser.

Surface totale des alvéoles ~ terrain de tennis

L’appareil Ventilatoire - AnatomieL’appareil Ventilatoire - Anatomie

Les V.A.ILes V.A.I

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L’appareil Ventilatoire - PhysiologieL’appareil Ventilatoire - Physiologie


La mécanique ventilatoireLa mécanique ventilatoire

Deux mouvements alternés et d’amplitude variable.

L’inspiration

Phénomène actif. Le diaphragme s’abaisse aidé par les muscles obliques qui tirent sur la cage thoracique.

Augmentation du volume. Les poumons, collée à la cage thoracique par les deux feuillets pleuraux augmente également de volume.

Petite dépression, l’air s’engouffre plus ou moins rapidement dans les poumons selon que la ventilation soit

courante ou forcée.

La mécanique ventilatoireLa mécanique ventilatoire

L’expiration

Phénomène passif. Le diaphragme remonte à sa position normale, les muscles intercostaux se relâchent.

la cage thoracique diminue de volume

légère surpression qui chasse l’air des poumons.


La ventilation pulmonaireLa ventilation pulmonaire

L’amplitude pulmonaire dépend du volume et celui-ci est variable selon les sujets. Les volumes présentés ici le sont à titre indicatif.

L’amplitude, le rythme ou fréquence ventilatoire varient selon les individus et leur activité.

Un cycle respiratoire (respiration courante) dure environ 3 secondes, l’expiration étant plus longue que l’inspiration dans un rapport de 2 à 1

La fréquence est le cycle respiratoire par minute. Très légèrement différente entre les hommes, 12 à 16/m et les femmes 14 à 18/m, elle est de 20/m chez l’enfant.

1’’ 2’’

i e

1’’ 2’’

i e

1’’ 2’’

i e

1’’ 2’’

i e

1’’ 2’’

i e


Le volume courant VC 0,5 litre

Le volume de réserve expiratoire VRE 1,2 litre

Le volume de réserve inspiratoire VRI 2,5 à 3,5 litres

Le volume résiduel VR 1,3 litre

Ventilation pulmonaireVentilation pulmonaire

V.C. Cap

acit

é

vit

ale

Espace mort anatomiqueou volume résiduel

V.R.E.

V.R.I.


L’appareil Ventilatoire – Application à la plongéeL’appareil Ventilatoire – Application à la plongée

Les perturbations dynamiques dépendent donc de la vitesse à laquelle s’effectue la respiration, mais également de la viscosité des gaz employés comme l’Air , le Trimix ou l’Héliox et des turbulences anatomiques individuelles.

La plongée subaquatique provoque des perturbations mécaniques du point de vue anatomique car la respiration en profondeur consiste à faire passer dans un conduit de diamètre déterminé (trachée, bronches etc..) une quantité d’air (ou de gaz) de plus en plus importante en fonction la pression ambiante.

La force respiratoire nécessaire est un peu plus grande pour déplacer avec les muscles intercostaux et celui du diaphragme, de plus grands volumes d’air (ou de gaz).

Les forces de frottement dans les voies aériennes (bronches - bronchioles) et l’inertie liées aux masses gazeuses en mouvement augmentent également.

Perturbations mécaniques en plongéePerturbations mécaniques en plongée

Le volume expiratoire de réserve (VRE) est lui augmenté. On assiste ainsi à une modification de l’utilisation des volumes pulmonaires.

La respiration subaquatique provoque également des modifications fonctionnelles surtout au niveau des volumes pulmonaires.

C’est le cas au repos mais surtout dès les premiers efforts respiratoires. Tout effort ventilatoire augmente de façon significative le volume courant (VC) au dépend du volume inspiratoire de réserve (VRI).

Il respire plus lentement.

Le plongeur soumis à ces modifications adopte une respiration propre

Il mobilise un volume courant plus important (d’ou une plus grande consommation).

Il pratique de courtes apnées inspiratoires.

Modifications fonctionnelles en plongéeModifications fonctionnelles en plongée


C’est pour ces raisons que le plongeur doit apprendre à contrôler sa respiration afin d’assurer une meilleur oxygénation en rapport avec l’effort qu’il fournit en plongée.

Cette altération fonctionnelle provoque une diminution de l’effet de la ventilation en augmentant l’effort respiratoire.

En outre la rétention et l’accoutumance au CO2 rend le travail ou l’effort subaquatique

plus difficile car le plongeur augmente sa sensibilité à l’essoufflement.

« …un bon plongeur ne subit pas sa respiration, il la détermine… » – Guy Poulet – ‘’la plongée’’ éd. Denoël.


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