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29 décembre 2004 3 29 /12 /décembre /2004 20:00

Sommaire

Introduction

L'appareil circulatoire sanguin a une double mission: apporter aux organes l'oxygène et tous les éléments nécessaires à la vie des cellules mais aussi enlever les produits terminaux pour assurer leur diffusion ou leur élimination.

L'appareil circulatoire sanguin et la plongée

L'eau n'est pas notre élément naturel: il est important de se le rappeler en plongée. C'est pourquoi il est nécessaire d'être en bonne santé pour pratiquer ce sport. Les facteurs physiologiques sont à prendre en compte en plongée. Concernant l'irrigation sanguine, trois phénomènes sont à prendre en compte:
  • le port d'un vêtement isotherme humide bien ajusté (condition de son efficacité) crée une contention externe qui augmente le volume sanguin central aux dépens des capacités veineuses périphériques
  • le froid induit une vaso-constriction périphérique majorant ainsi le volume sanguin central
  • surtout, la contre-pression hydrostatique externe qui chasse le sang vers le coeur, le territoire vasculaire pulmonaire et augmente la pression intrathoracique.
L'addition de ces phénomènes entraîne une augmentation des pressions et des volumes au niveau du coeur et des gros vaisseaux thoraciques ainsi qu'un ralentissement du coeur (bradycardie).
L'augmentation de pression est d'autant plus marquée que l'immersion est plus brutale et peut s'accompagner de manifestations réflexes: bradycardie réflexe liée au contact de l'eau froide avec le nez et le pourtour des lèvres.
De plus, l'augmentation de la pression partielle d'O2 avec la profondeur, entraînant une bonne oxygénation des organes, va elle aussi favoriser un ralentissement cardiaque et en conséquence une légère baisse du débit sanguin.
Notons que ces effets peuvent être contrebalancés par l'effort et le stress.
Remarquons accessoirement que ces actions cardio-vasculaires entraînent des variations dans l'équilibre sécrétoire des neuromédiateurs et de certaines hormones. Ceci favorise une élimination urinaire accrue en eau et en sodium: la plongée est diurétique.
En fait, c'est pour l'ensemble de ces raisons que dans le cadre de la plongée loisir que nous pratiquons, un entraînement physique et technique régulier, une alimentation saine et équilibrée, une bonne hydratation sont nécessaires à notre organisme pour dominer aisément ces phénomènes physiologiques.

Le coeur

Description

Le coeur génère la circulation du sang un peu à la manière d'une pompe aspirante-refoulante; il doit assurer un débit circulatoire à une pression suffisante, adapté aux besoins de l'organisme.
Physiquement, le myocarde (le coeur) est de forme pyramidale, pèse environ 280g et se situe dans le thorax. Il est enfermé dans une séreuse à deux feuillets, le péricarde, et est tapissé intérieurement par un revêtement appelé l'endocarde.

Le coeur est un muscle creux formé de deux parties: un coeur droit qui envoie aux poumons le sang appauvri en oxygène provenant des organes ,et un coeur gauche recevant des poumons le sang enrichi en oxygène qu'il envoie vers les organes.
Ce muscle comprend principalement deux cavités de réception (fines), les oreillettes (gauche et droite), et deux cavités d'expulsion à paroi épaisse, les ventricules (gauche et droit).
Les ventricules sont les parties inférieures du coeur, alors que les oreillettes constituent les parties supérieures du coeur.
A l'intérieur du coeur, se trouvent trois sortes de valvules (orifices munis d'une sorte de "soupape" ou clapet anti-retour):
Il existe un "temps de travail" correspondant à la contraction du muscle: la systole. A chaque contraction du coeur correspond une contraction des deux oreillettes simultanément, la systole auriculaire, puis une autre contraction des deux ventricules simultanément, la systole ventriculaire. Les cavités du coeur travaillent donc de manière synchronisée.
De même, il existe un "temps de repos" durant lequel le coeur ne travaille pas: la diastole, qui correspond en fait à la décontraction du muscle. Ces deux temps sont de l'ordre de 4/10 de seconde.
Afin de mieux comprendre le fonctionnement du coeur, prenons l'exemple du coeur gauche: l'oreillette se contracte et envoie le sang vers le ventricule (systole auriculaire), la valvule mitrale est alors ouverte. Le ventricule gauche se contracte (systole ventriculaire), la valvule mitrale se ferme alors, interdisant au sang de refluer vers l'oreillette gauche. Les valvules aortiques s'ouvrent, laissant le sang s'échapper de l'aorte. Le coeur va alors se relâcher (diastole), les valvules aortiques se ferment empêchant le sang de redescendre vers le ventricule.
C'est le bruit de fermeture des différentes valvules que l'on écoute à l'auscultation; on parle de souffles cardiaques lorsque les valvules s'ouvrent ou se referment mal (passage du sang perturbé). A noter que le pouls ne correspond pas au passage du sang mais à la transmission de l'onde de choc née lors de la systole ventriculaire.
A chaque contraction, le coeur envoie environ 80ml de sang; pour une personne dont le coeur bat à 70 pulsations par minute, cela correspond à un flux de 5,6l de sang (la totalité de la masse sanguine) qui fait le tour complet par minute.
Sur cet organe, nous trouvons également des artères et des veines , lesquelles servent à irriguer le corps. Les artères partent du coeur alors que les veines y débouchent.
Nous observons que dans le "coeur gauche" circule du sang rouge vif car riche en oxygène et pauvre en gaz carbonique; tandis que dans le "coeur droit" circule du sang rouge foncé car celui-ci est riche en dioxyde de carbone et pauvre en oxygène; effectivement, au retour des organes, le sang n'est pas uniquement riche en CO2 mais également d'une quantité minime d'oxygène (non utilisée).

Physiologie

Un coeur sain est un muscle qui se contracte de manière rythmée et ordonnée. Le coeur possède en lui-même la cause de sa contraction: le tissu nodal qui assure l'automatisme cardiaque un peu à la manière d'un circuit électrique.
L'excitation part périodiquement d'un noyau situé dans la paroi de l'oreillette droite (le noeud sinusal ou noeud de Keith et Flack). Elle diffuse vers les oreillettes qui se contractent puis vers le noeud d'Aschoff-Tawara qui se trouve dans la paroi inter-auriculo-ventriculaire (le septum). De là, l'influx descend vers le ventricule par le faisceau de His et le réseau de Purkinje.

Afin d'adapter le débit sanguin à la demande de l'organisme, le coeur va varier la fréquence de ses contractions. C'est un centre nerveux vaso-moteur situé dans le bulbe rachidien qui supervise ce système régulateur.
Au repos, une composante inhibitrice va ralentir le coeur: il s'agit du système nerveux parasympathique ou 'vague' qui utilise comme neuromédiateur chimique l'acétylcholine. L'autre composante, accélératrice, va utiliser les fibres sympathiques et libérer d'autres médiateurs: les catécholamines (adrénaline ou noradrénaline).
Notons que ces deux actions nerveuses opposées agissent en permanence, ainsi une variation de fréquence cardiaque peut être liée soit à l'excitation soit au relâchement d'une des deux composantes.

Les vaisseaux

Description

Comparables à des canalisations, les vaisseaux dans lesquels circule le sang assurent l'irrigation sanguine du corps, laquelle se divise en deux parties:
  • la petite circulation, qui part du ventricule droit, parvient aux poumons par l'artère pulmonaire, puis revient au coeur par la veine pulmonaire pour ensuite atteindre l'oreillette gauche
  • la grande circulation, qui part du ventricule gauche, traverse tous les tissus et les organes (reins, intestins, etc.), puis revient au coeur par l'oreillette droite.
En fait, la grande circulation est le système aortique transportant le sang oxygéné à tout l'organisme, par opposition à la petite circulation qui est le système pulmonaire court intéressant seulement les poumons.
En ce qui concerne la petite circulation, l'artère pulmonaire se divise en deux, une par poumon; le sang revient à l'oreillette gauche par les veines pulmonaires (deux par poumon).
Pour la grande circulation, de l'aorte partent de nombreuses artères secondaires qui vont véhiculer le sang vers les différents organes:
  • artères coronaires (le coeur lui-même)
  • artères carotides (la tête)
  • artères sous-clavières puis humérales (membres supérieurs)
  • artère hépatite (le foie)
  • artère splénique (la rate)
  • artère gastrique (l'estomac)
  • artères mésentériques (les intestins)
  • artères rénales
  • artères iliaques puis fémorales (membres inférieurs)
  • etc.
Le sang remonte de la partie inférieure du corps par des veines qui se regroupent dans la veine cave inférieure qui ramène le sang à l'oreillette droite. Notons l'existence de la veine porte qui rapporte au foie le sang des organes digestifs abdominaux. Le sang de la partie supérieure du corps revient à l'oreillette droite par la veine cave supérieure, ce qui conclut cette description de la grande circulation.
Pour récapituler:

Physiologie

Les artères sont donc des vaisseaux lisses, épais et élastiques qui permettent au sang d'aller du coeur vers les organes. Elles se ramifient en artérioles, plus petites, puis en fins vaisseaux (les capillaires) qui s'étalent en réseau dans la masse des tissus.
Notons que artères et artérioles ne contiennent que 15% du volume sanguin total. Les artérioles et les capillaires ont une paroi très fine et sont contractiles, ce qui explique entre autres rôles: les échanges gazeux nutritionnels et gazeux à travers les parois, le maintien de la température du corps par variation de leurs calibres, ainsi que les passages à travers ces mêmes parois des globules blancs et des anticorps afin d'assurer les défenses de l'organisme.
De même, les capillaires artériels se transforment en capillaires veineux puis en veinules de plus grand diamètre et enfin en veines.
Les veines sont de dimension plus importante que les artères, leurs parois plus fines, plus molles et peu élastiques. Elles sont de plus garnies de valvules en "nids de pigeon" qui ont un rôle de clapet anti-retour.
La pression artérielle (ou tension artérielle), étant sous la dépendance du débit cardiaque et des résistances périphériques (résistance opposée au flux sanguin par les artérioles et la viscosité du sang) , est un bon indicateur de l'état cardio-vasculaire d'un individu. On la mesure généralement au niveau de l'artère humérale (bras); deux chiffres:
  • la maxima (entre 11 et 14 cm de mercure) est la pression à l'intérieur de l'appareil circulatoire lors de la systole
  • la minima (entre 6 et 8 cm de mercure) est la pression qui règne lors de la diastole.
Des récepteurs de pression (barorécepteurs) localisés dans la crosse de l'aorte dans les gros vaisseaux du cou envoient des informations vers le centre nerveux (du système sympathique dans le bulbe rachidien) mais aussi au centre cardiaque bulbaire et au centre respiratoire.
Cet asservissement de la tension artérielle se visualise de la façon suivante: si la tension artérielle s'élève, alors le centre vaso-moteur diminue son activité accélératrice en laissant les artérioles se dilater, le coeur se ralentit et la respiration est déprimée, ce qui entraîne une baisse de la tension artérielle.

Le sang

Le sang circule dans le coeur et les vaisseaux. L'organisme humain contient environ cinq litres de sang; le sang n'est pas un liquide pur, mais un liquide (le plasma) contenant des globules rouges (hématies), des globules blancs (leucocytes) et les plaquettes (thrombocytes ou globulins).
Le plasma est essentiellement constitué d'eau (90%) et de protéines; il véhicule des éléments nutritifs provenant de la digestion (protéines, glucides, lipides, substances minérales et vitamines), des hormones, des gaz dissous et des déchets générés par le travail et l'usure des cellules. Au passage, notons que le sérum est du plasma débarrassé de sa fibrine.
Les globules rouges ont pour rôle essentiel de transporter l'oxygène prélevée par hématose au niveau des poumons. Les globules blancs, quant à eux chargés de défendre l'organisme, sont principalement de deux types: les polynucléaires qui englobent et digèrent les bactéries ou particules étrangères au corps, et les lymphocytes qui produisent des anticorps contre les substances étrangères (ils conservent notamment la mémoire des infections anciennes). Les plaquettes jouent un rôle essentiel dans la coagulation du sang en formant des regroupements appelés agrégats plaquettaires (l'aspirine est utilisée pour éviter la formation de ces agrégats).

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Published by Christophe FLOUZAT - dans Plongée
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