La Respiration

1. La Respiration La respiration permet à notre organisme d’amener l’oxygène aux muscles, cerveau, etc. et d’évacuer les déchets gazeux : le CO2. Nous allons suivre le trajet de l’oxygène et du CO2 et voir ce qui se passe en plongée

2. La Respiration Les voies aériennes supérieures : Fosses nasales, etc… Les poumons Les échanges gazeux dans les poumons Le sang… déjà vu… Les échanges gazeux au niveau cellulaire La regulation du CO2

3. Les voies aériennes : Trajet de l’air Voies aériennes supérieures Voies aériennes inferieures

4. Voies aériennes supérieures

5. Barotraumatismes Oreille SP Voies aériennes supérieures

6. Le rôle des sinus est de réchauffer l’air avant qu’il n’aille dans les poumons. En plongée, la respiration se faisant principalement par la bouche, l’air qui entre dans les poumons est froid, et augment la perte de chaleur de l’organisme Voies aériennes supérieures

7. Les poumons

8. Bronchiole Les poumons Alvéole pulmonaire

9. Les poumons Motricité de la cage thoracique.

10. Les poumons Motricité de la cage thoracique.

11. Les poumons Motricité de la cage thoracique. 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. Chaque sac pleural délimite une cavité virtuelle où règne une dépression (de 30 mBar) 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.

12. Les poumons Les feuillets sont unis mais glissent l'un sur l'autre. Le liquide facilite le glissement des feuillets l'un contre l'autre. A cause de cette dépression (effet ventouse), l'expansion de la cage thoracique entraîne l'expansion des poumons. Une 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.

13. Les poumons De plus le détendeur augmente le volume mort. Il y a donc diminution du volume ventilé efficace (volume renouvelé par rapport au volume ventilé) et donc risque d’hypercapnie et donc d’essoufflement. La ventilation en plongée Le détendeur est un frein à l’inspiration en fonction de la sensibilité du détendeur, une résistance à l’écoulement et donc une augmentation du travail ventilatoire et risque d’essoufflement.

14. Les poumons En plongée, la pression augmente, donc la masse volumique du mélange et la résistance à l’écoulement. L’effort nécessaire pour respirer (travail ventilatoire) est augmenté. L’effort nécessaire pour contrer la pression de l’eau, de la combinaison est plus important Il y a risque d’essoufflement

15. Les poumons En plongée, plusieurs phénomènes pénalisent la respiration : Le détendeur, La masse volumique du gaz respiré Il faut donc adapter sa respiration pour éviter l’essoufflement: Ventilation plus ample Rythme plus lent Insister sur l’expiration Diminuer l’effort en profondeur Limiter la profondeur.

16. Les poumons Les volumes pulmonaires : Le volume total est d’environ 4 à 5 litres, composé comme suit : Volume résiduel : 1,2 l Volume de réserve inspiratoire : 1,5 l Volume courant : 0,5 l Volume réserve expiratoire : 1,5 l

17. VR VRI VC VRE Les poumons Volume Residuel : 1,2 l Volume incompressible des poumons et des voies aériennes. Ce volume est aussi appelé volume mort Volume courant : 0,5 l Volume utilisé pour la respiration Volume de réserve Inspiratoire : 1,5 l Volume sollicité lors d’une grande inspiration Volume réserve expiratoire : 1,5 l Volume sollicité lors d’une grande expiration

18. Les poumons Les volumes pulmonaires

19. Les échanges gazeux Dans les alvéoles pulmonaires, l’air est riche en oxygène, Dans les capillaires pulmonaires, le sang est pauvre en oxygène. L’oxygène va donc passer des poumons vers les capillaires.

20. O2 CO2 Les échanges gazeux

21. Les échanges gazeux Alvéole pulmonaire Dans les capillaires la pression partielle d’un gaz s’appelle TENSION Capillaire O2 O2 La pression partielle d’oxygène est élevée La tension d’oxygène est faible L’oxygène passe vers les capillaires La vitesse de transfert de l’oxygène dépend directement de la différence des pressions partielles

22. Les échanges gazeux Alvéole pulmonaire Capillaire O2 O2 La pression partielle d’oxygène est identique des deux cotés : Il y a équilibre

23. La respiration cellulaire La respiration cellulaire est la transformation de l’oxygène en gaz carbonique (CO2) C’est la libération d’énergie qui est à l’origine de cette transformation. Cette énergie est utilisée dans les muscles, dans le cerveau, les yeux, etc.

24. La respiration cellulaire La conséquence de cette réaction est que l’intérieur des cellules est pauvre en oxygène, et riche en CO2. L' oxygène du sang passe dans les cellules, et le CO2 passe dans le sang

25. Les échanges gazeux Capillaire Cellule O2 O2 CO2 CO2

26. Les échanges gazeux Notre organisme produit du CO2 et consomme de l’oxygène. L’oxygène provient de l’air que nous respirons. La quantité d’oxygène dans notre organisme (sang, cellule, etc) dépend de la quantité dans les poumons. La tension d’oxygène dépend de la pression partielle de l’air respiré, et donc de la profondeur.

27. Les échanges gazeux Notre organisme produit du CO2 et consomme de l’oxygène. Le CO2 provient de l’effort fournissons. La quantité de CO2 ne dépend que de l’effort fourni, et ce quelque soit la profondeur.

28. Le CO2 en excès est toxique pour l’organisme. Il existe donc un système de régulation du CO2 pour l’évacuer s’il est en excès. La mesure de la tension de CO2 est dans l’hypothalamus. Si la tension est excessive, l’organisme va alors forcer sur l’inspiration pour amener plus d’oxygène. Régulation du CO2

29. En conséquence, la respiration devient superficielle, et il n’y a pas évacuation de CO2, alors que l’organisme continue à en fabriquer. La pression partielle de CO2 augmente, etc C’est un cercle vicieux. Il faut donc apprendre à forcer son expiration pour évacuer le CO2 Régulation du CO2