Anatomie et physiologie du plongeur

1. Anatomie et physiologie du plongeur Claude DUBOC

2. ZOOM SUR LE LOBULE PULMONAIRE Quelques précisions concernant l'anatomie Trachée Lobule Poumon droit Bronche Artère pulmonaire Veine pulmonaire Coeur Plèvres Diaphragme

3. Artériole Alvéole Bronchiole Veinule Le lobule pulmonaire ZOOM

4. ZOOM AIR SP Cellule Capillaire Surfactant L'alvéole Air alvéolaire Artériole Barrière alvéolo capillaire Veinule Capillaire SP

5. Inspiration calme : abaissement du diaphragme Muscles releveurs Volume courant = 0.5 L Expiration calme : Relâchement du diaphragme Volume de réserve inspiratoire = 2.5 L Diaphragme Inspiration forcée : Abaissement du diaph. + muscles releveurs Muscles abaisseurs Expiration forcée : Relâchement du diaph. + muscles abaisseurs Volume de réserve expiratoire = 1.5 L Les volumes pulmonaires Volume résiduel = 1.5 L. Espace mort = 0.2 L

6. Volumes pulmonaires : Soufflet et pneumogramme

7. Carotide droite Artère pulmonaire Veine cave sup Oreillette droite Veine cave inf Clapet "antiretour" Ventricule droit Carotide gauche Aorte Clapet "antiretour" Veine pulmonaire Oreillette gauche Clapet "antiretour" Ventricule gauche Muscle cardiaque Cloison interventriculaire L'anatomie du cœur : les notions de base

8. A A A La circulation vers le cerveau : la grande circulation Capillaires cérébraux V Le sinus carotidien : Siège des barorécepteurs et des chémorécepteurs On peut également placersur ce schéma le trajet des bulles d'air générées par la surpression pulmonaire V V

9. Capillaires pulmonaires : • Hématose • Artères pulmonaires • Veines pulmonaires • Aorte • Cœur droit • Cœur gauche • Veine cave • Intestin • Foie • Capillaires de tous les organes : • Myocarde, muscles, cerveau : • Respiration Petite circulation Grande circulation Synthèse : Petite et grande circulation.

10. La révolution cardiaque Systole auriculaire Passage du sang dans les ventricules Systole ventriculaire Passage du sang dans les Artères. Expulsion du sang Suivie de la fermeture Des valvules : 2ème bruit du coeur Diastole générale : Admission du sang Dans les oreillettes Systole ventriculaire: Fermeture des valvules 1er bruit du coeur

11. Le foramen ovale perméable : Le FOP L'immersion fait augmenter la pression dans l'oreillette droite, donc un simple effort, ou un valsalva suffiront à ouvrir ce "clapet" et des bulles peuvent passer dans la circulation systémique. Environ 30% des sujets ont un foramen ovale plus ou moins perméable. La détection se fait par ETO ou par écho doppler transcrânien.

12. Les échanges gazeux alvéolaires Pressions partielles dans les différents compartiments impliqués dans les échanges gazeux Ces valeurs sont arrondies, elles peuvent légèrement différer d'un auteur à un autre Elles sont exprimées en mm de Hg bien que cette unité soit "démodée"

13. AI EM CO2 O2 AE Alvéole Début d'inspiration Inspiration Fin d'inspiration Expiration La première étape : les échanges entre l'air inspiré et l'air alvéolaire

14. Air expiré Cette PP est constante quelque soit la profondeur O2 122 CO2 33 CO2 40 O2100 Artériole Veinule O2 40 CO2 47 O2 100 CO2 40 La seconde étape : les échanges entre l'air alvéolaire et le sang

15. Une alvéole en surface : Pabs = 1 bar Cette alvéole est descendue à 10 m soit 2 b N2 O2 CO2 Cette molécule de CO2 représente 1/20 des molécules soit ~5% Elle provient du métabolisme La production de CO2 endogène n'a pas augmenté. Cette molécule représente maintenant 1/40 des présentes soit ~2,5 % Explication : La Pp de CO2 est constante quelque soit la profondeur Il ne peut en être autrement : Le gradient d'élimination n'est que de 7 mm de Hg et si elle augmentait, alors la plongée serait impossible Pp = 1 x 5% = 2 x 2,5% = Constante

16. L' alvéole en altitude : Pabs = 0,5 bar N2 O2 CO2 La quantité de CO2 produite reste identique. Ce CO2 ne représente plus que 1/10 des molécules soit 10 % Le problème est inversé en altitude • Le CO2 est donc bien constant si on considère la Pression partielle. • En profondeur le % de CO2 diminue • En altitude il augmente Monsieur Bülhman calcule donc les corrections des plongées en altitude en utilisant la composition de l'air alvéolaire et non en considérant celle de l'air atmosphérique. On constate qu'il reste moins d'azote que prévu

17. Augmentation de la production de CO2 Faible augmentation du CO2 sanguin Stimulation des systèmes de régulation Détresse ventilatoire Efficacité : CO2 maintenu constant : OK Augmentation de la ventilation Et de la circulation Cette propriété permet d'expliquer l'essoufflement Régulation insuffisante Augmentation du CO2 alvéolaire • Diminution du gradient d'élimination • Hypercapnie progressive • Stimulation du centre bulbaire inspirateur • Inefficacité : ventilation superficielle

18. Le transport de l'O2 Groupement hème Fe 2+ Globine (protéine) Le CO2 transporté par l'hémoglobine se fixe sur la globine L'O2 se fixe sur le fer du groupement hème Le transport des gaz respiratoires par le sang L'O2 est à 98 % transporté par les molécules d'hémoglobine contenues dans les hématies

19. L'O2 fixé en fonction de la pression partielle % O2 transporté 100 % 100 mm de Hg Pp d'O2 Le transport des gaz respiratoires par le sang

20. Le transport du CO2 CO2dissous ~2 % CO2combiné ~ 25,5 % (bicarbonates) CO2sur la globine ~7,5 % Total ~35 % CO2 dissous ~3 % CO2 combiné ~62 % (bicarbonates) Total ~ 65 % Plasma Hématies Le transport des gaz respiratoires par le sang NB : Les valeurs données sont arrondies

21. Le CO2 sanguin est donc en diminution Son intervention participant au déclenchement dans la rupture d'apnée est donc retardée Car l'hémoglobine est déjà quasiment saturée Conséquence : les effets de l'hyperventilation L'hyperventilation fait diminuer la quantité de CO2 dans l'air alvolaire. Mais l'hyperventilation ne fait pas augmenter la quantité d'O2 apportée au cerveau L'hyperventilation augmente donc considérablement le risque d'apparition de la syncope anoxique

22. Pp dans l'air alvéolaire Apnée normale Prolongation de l'apnée O2 Normoxie CO2 = rupture de l'apnée 100 mm Hg CO2 40 mm Hg Hyperventilation Hypoxie Anoxie Temps Descente Séjour au fond Remontée Le risque de syncope anoxique

23. The end Bonnes plongées