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29 décembre 2004 3 29 /12 /décembre /2004 20:06

L'appareil respiratoire

Sommaire

Introduction

C'est grâce à la respiration que l'organisme est approvisionné en oxygène et qu'il est débarrassé du dioxyde de carbone (déchet provenant du métabolisme cellulaire), mais elle participe également à la régulation de l'acidité (pH) du sang.

La ventilation en plongée

Certaines parties de ce cours sembleront peut-être décourageantes mais n'oublions pas que l'être humain n'évolue pas dans son élément naturel lorsqu'il est sous l'eau, aussi un plongeur doit-il tenir compte des dangers du milieu sous-marin.
Étude de l'immersion sur la ventilation
La pression hydrostatique externe ne va pas favoriser la qualité des échanges gazeux. En effet, comme nous l'avons vu dans le cours concernant la circulation sanguine, le sang périphérique est chassé vers le territoire central thoracique, donc vers les vaisseaux pulmonaires, ce qui va diminuer la capacité à se distendre (la compliance) du tissu pulmonaire et réduire l'espace disponible pour les échanges gazeux.
D'autre part, la pression hydrostatique externe exercée sur la cage thoracique et la paroi abdominale limite le jeu pariétal pendant la ventilation, ce qui tend à diminuer les volumes pulmonaires et à augmenter le travail des muscles ventilatoires.
La pression dans les voies aériennes est identique à celle dans la bouche et dans l'ensemble des espaces aériens pulmonaires alors que la pression hydrostatique n'est pas la même à la bouche et à la surface de la cage thoracique en fonction de la position du plongeur.
Effets de la pression sur les gaz respiratoires
La relative faiblesse de nos muscles respiratoires nous obligeait à respirer en équipression, le détendeur délivrant de l'air à pression ambiante. De ceci découlent de nombreux inconvénients: l'augmentation de la pression ambiante entraîne une augmentation de la densité des gaz, ce qui a pour effet d'accentuer les résistances dynamiques dans l'appareil respiratoire (ce qui limite le débit et accroît le travail des muscles ventilatoires). Par exemple, le VEMS (volume expiratoire par seconde) est réduit de moitié à une profondeur de 52m.
Des sujets sains en surface présentent alors le même débit respiratoire que des sujets insuffisants respiratoires en surface.
Ceci explique qu'en plongée très profonde, on remplace partiellement ou totalement ce gaz lourd que constitue l'azote par des gaz plus légers tels que l'hélium ou l'hydrogène.
Limitation des mouvements respiratoires
Pour ajuster leur flottabilité, les plongeurs font varier leur niveau de fin d'expiration (poumon ballast), ce faisant, ils modifient leur CRF (capacité résiduelle fonctionnelle) et limitent l'amplitude de leurs mouvements respiratoires. Certains efforts vont se faire muscles thoraciques et abdominaux bloqués afin d'offrir un point d'appui aux membres supérieurs. Pendant ce temps, l'amplitude ventilatoire est limitée (beaucoup d'efforts se font en apnée).
Le détendeur impose toujours une résistance inspiratoire (légalement, cette résistance ne devrait pas dépasser l'équivalent de 10cm d'eau, d'où une révision annuelle nécessaire...).
Enfin, le froid peut induire une contracture des muscles du tronc et ainsi augmenter l'espace respiratoire mort.
Toutes ces contraintes handicapent la fonction respiratoire et conduisent à une ventilation alvéolaire insuffisante (risque d'hypercapnie).
Ventilation des gaz secs
Qu'il s'agisse de mélanges ou d'air comprimé, les gaz inhalés en plongée sont secs.
Leur humidification normalement effectuée au niveau du nez est assurée par l'évaporation d'eau sur les parois trachéo-bronchiques.
En situation de grand régime ventilatoire (effort) et en particulier chez certains sujets prédisposés, la perte d'eau et de chaleur par la muqueuse bronchique est irritante, crée un état inflammatoire qui peut conduire à une hypersécrétion de mucus et même à une broncho-constriction (asthme induit par l'exercice et l'hyperventilation).
Régulation et adaptation
Suite à l'augmentation de l'effort respiratoire, va apparaître une augmentation nette du volume courant, ce dernier est accentué aux dépens du volume de réserve inspiratoire (le volume de réserve expiratoire est lui aussi augmenté).
Soumis à ces modifications le plongeur adopte un type de respiration qui lui est propre: respiration plus lente, mobilisation d'un volume plus important et apparition d'une pause après l'inspiration et d'une autre après l'expiration (rythme à quatre temps qui facilite les échanges gazeux et diminue le travail ventilatoire).
Ces modifications vont retentir sur l'hématose (sang plus riche en CO2), ce qui va peu à peu provoquer chez le plongeur assidu une accoutumance à l'hypercapnie. Et tous les phénomènes précipités (diminution de la ventilation, augmentation de l'effort ventilatoire, rétention de CO2 et diminution de la sensibilité au CO2) vont rendre tout travail subaquatique difficile et augmenter la sensibilité du plongeur à l'essoufflement.

Anatomie de l'appareil respiratoire

Schema de l'appareil respiratoire
Les voies aériennes supérieures
Les cavités nasales
L'air pénètre dans notre corps par le nez ou la bouche. Le nez a un rôle triple: filtrage (poils et mucus retiennent les plus grosses particules contenues dans l'air inhalé), régulation thermique (le nez va tenter de fournir aux voies aériennes inférieures un air à environ 32°) et humidification (saturation de l'air en vapeur d'eau).
Les fosses nasales sont en communication avec les sinus frontaux, maxillaires et ethmoïdaux (cavités pneumatiques au milieu de structures osseuses) au travers de fins orifices, les ostiums; ce sont souvent les sinus frontaux et maxillaires qui posent problème en plongée.
Les fosses nasales sont aussi en communication avec les trompes d'Eustache reliant l'arrière-nez à l'oreille moyenne.
Le pharynx
Situé en arrière des fosses nasales et de la bouche, un peu à la manière d'un aiguillage, il permet grâce à l'épiglotte, de diriger l'air et les aliments vers le bon canal. Il contient en haut et sur les côtés des formations lymphoïdes (végétations et amygdales) qui ont pour rôle de capturer et de détruire les germes rentrés avec l'air.
Le larynx
Situé sous le pharynx, le larynx supporte les cordes vocales et permet de ce fait l'émission de sons. Il n'a strictement aucun rôle dans la fonction respiratoire
Les voies aériennes inférieures
La trachée
C'est un tube qui relie le larynx aux bronches. Elle est maintenue ouverte par des anneaux cartilagineux en forme de fer à cheval. Une telle structure, la rend souple et flexible, ce qui est indispensable étant donné les mouvements possibles de la tête. Tapissée intérieurement de cils vibratiles et de mucus, elle réagit à l'irritation par la toux.
Les bronches souches
La trachée se divise en deux bronches souches, l'une pour le poumon droit, l'autre pour le poumon gauche. Elles pénètrent dans les poumons au niveau des hiles pulmonaires.
Les bronches et les bronchioles
Chaque bronche souche se divise en bronches pour se ramifier d'où par comparaison, le terme d'arbre bronchique.
On note d'abord les bronches lobaires puis les bronches lobulaires, les bronchioles et enfin les bronchioles terminales desservant chacune un sac alvéolaire.
Cette partie non fonctionnelle de l'appareil respiratoire constitue l'espace mort dont le volume sera augmenté par l'utilisation d'un tuba ou d'un détendeur.
Les poumons
Ils sont au nombre de deux: un poumon droit et un gauche. Le poumon droit est formé de trois lobes alors que le gauche n'en a que deux (emplacement du coeur). Les poumons sont deux organes élastiques enveloppés dans une séreuse à deux feuillets: la plèvre (le feuillet pariétal contre la paroi costale, le feuillet viscéral accolé aux poumons). Ils sont contenus dans le thorax, cage formée par la colonne vertébrale en arrière sur laquelle s'articulent les côtes. En avant, ces dernières sont reliées entre elles par des muscles intercostaux.
La base des poumons repose sur le diaphragme.
Les alvéoles
Chaque sac alvéolaire contient de nombreuses alvéoles qui se présentent comme de petits sacs d'environ 0,1 à 0,3 mm de diamètre, tapissés à l'intérieur d'un dense réseau de capillaires et à l'intérieur d'une fine couche de liquide: le surfactant qui les empêche de se replier sur elles-mêmes.
La finesse de la paroi des alvéoles et des capillaires permet les échanges gazeux à travers la membrane alvéolo-capillaire.
On compte environ 400 millions d'alvéoles qui totalement déplissées auraient une surface totale de plus de 100m2.

Physiologie de l'appareil respiratoire

La mécanique ventilatoire
Ayant pour fonction de réguler l'air au contact avec les surfaces d'échange, elle est principalement assurée par les muscles ventilatoires (le diaphragme et les muscles intercostaux externes surtout). L'écartement et l'élévation des côtes générés par la contraction des muscles intercostaux et l'abaissement du diaphragme ont pour effet de grandir le volume thoracique, et donc le volume pulmonaire, la plèvre transmettant les mouvements des parois aux poumons.
L'expiration quant à elle est un phénomène passif qui ramène le thorax à sa position de repos.
D'autres muscles interviennent lors de l'inspiration ou de l'expiration forcées (les intercostaux internes, les para vertébraux, les abdominaux, etc.) mais l'ensemble de la musculature assurant la ventilation est faible: une contre pression de 0,04bars (un plongeur situé à 40cm de profondeur qui respirerait par un long tuba) ne peut être vaincue par ces muscles.
La respiration subaquatique n'est donc possible qu'en équipression, grâce au détendeur.
La pénétration et la sortie de l'air sont rendues possibles par l'élasticité des structures pulmonaires et thoraciques: celle du thorax est assurée par les cartilages costaux, alors que celle des poumons l'est par les fibres élastiques contenues dans le tissu pulmonaire.
C'est la différence de pression créée par les mouvements musculaires entre l'intérieur des poumons et l'air ambiant qui permet le passage des gaz dans ces tubes que constituent les bronches et les bronchioles. Ces gaz passeront plus ou moins facilement selon leur configuration. dans les grosses bronches, l'écoulement de l'air est turbulent, surtout au niveau des divisions bronchiques. Dans les bronchioles, l'écoulement est plus facile, laminaire, les couches de gaz se déplaçant parallèlement aux parois.
Les volumes pulmonaires
On distingue plusieurs volumes d'air déplacés par la mécanique ventilatoire:
  • VC: volume courant (0,5l), c'est le volume déplacé lorsque nous respirons normalement
  • VRI: volume de réserve inspiratoire (2,5l), c'est le volume d'une inspiration forcée pratiquée après une inspiration normale; en d'autres termes, c'est en quelques sortes le volume maximal des poumons lors de l'inspiration
  • VRE: volume de réserve expiratoire (1,5l), il correspond au volume d'une expiration forcée pratiquée après une expiration normale
  • VR: volume résiduel (1,5l), il s'agit de la quantité d'air qui reste toujours dans les poumons même après une expiration forcée
  • CV: capacité vitale (4,5l), c'est le volume d'air minimum nécessaire pour vivre CV=VC+VRE+VRI
  • CI: capacité inspiratoire (3l) : CI=VC+VRI
  • CRF: capacité résiduelle fonctionnelle (3l) CRF=VRE+VR
  • CPT: capacité pulmonaire totale (6l) CPT=VC+VRI+VRE+VR
  • EM: espace mort, constitué par tout ce qui ne participe pas aux mouvements respiratoires, et là où il n'y a pas d'hématose, exemple pharynx, larynx, trachée artère...
Ces différents volumes d'air (sauf VR bien sûr) sont mesurables à l'aide d'un spiromètre.
volumes et capacites pulmonaires
On voit qu'au total la capacité pulmonaire totale (CT) est d'environ 6 litres
CT=VC+VRE+VRI+VR
En moyenne, la fréquence respiratoire de l'homme est de 15 à 18 cycles par minute
Échanges et transports gazeux(en surface)
Les échanges au niveau pulmonaire, l'hématose
La ventilation assure le renouvellement de l'air alvéolaire, la pompe cardiaque assure, quant à elle, la perfusion du sang dans les capillaires péri alvéolaires. La diffusion (les molécules passent d'un compartiment où leur pression partielle (Pp) est élevée vers un autre compartiment où cette Pp est plus basse) se produit à travers une membrane très fine (1µm d'épaisseur): la paroi alvéolocapillaire.
Les gaz vont devoir traverser sept couches tissulaires ou liquides différents:
  • le surfactant
  • le tissu épithélial alvéolaire
  • le tissu interstitiel péri capillaire
  • la paroi endothéliale du capillaire
  • le plasma
  • la paroi du globule rouge
  • le liquide intracellulaire du globule rouge
passage des gazs dans le sang
L'oxygène est présent dans l'air alvéolaire à une Pp de 100mm de mercure. Dans le sang "veineux" (appauvri en dioxygène) qui revient des tissus, cette Pp est de 40mm de mercure. Le sang se charge en oxygène jusqu'à une Pp de 100mm de mercure.
Le CO2 revient des tissus à une Pp de 46mm de mercure. L'air alvéolaire le contenant à une Pp de 40mm de mercure, le dioxyde de carbone va donc passer du sang vers l'alvéole.
L'azote et d'autres gaz présents en très faible quantité n'interviennent pas dans le métabolisme cellulaire, on parle de gaz inertes (à tort si l'on songe à la narcose).
La composition de l'air alvéolaire (PpO2 = 100mm de mercure, PpCO2 = 40mm de mercure) est différente de celle de l'air alvéolaire (PpO2 = 150mm de mercure, PpCO2 = 0,02mm de mercure). En effet, le volume d'air dans les poumons après une expiration normale est relativement importante (3 litres) par rapport au volume inspiré (0,5 litre). L'air frais se mélange donc à celui restant des voies aériennes après expiration.
L'air inspiré (air ambiant) est composé de:
  • 79% de diazote
  • 20% de dioxygène
  • 0,03% de dioxyde de carbone et autres gaz rares
L'air expiré, quant à lui, est composé de:
  • 79% de diazote
  • 16% de dioxygène
  • 5% de dioxyde de carbone et autres gaz rares
Le transport sanguin des gaz
L'oxygène
Comme nous l'avons vu dans le cours sur l'appareil circulatoire sanguin, l'essentiel de l'O2 est transporté par l'hémoglobine des globules rouges (oxyhémoglobine instable). Une faible partie est transportée dissoute dans le plasma et le liquide intraglobulaire.
Le dioxyde de carbone
Une faible partie est portée par l'hémoglobine, le reste est transporté dans le plasma ou à l'intérieur des globules rouges, soit sous forme dissoute, soit associé à des molécules de sodium ou de potassium sous forme de bicarbonates.
Il existe une compétition entre O2 et CO2 envers l'hémoglobine: si la pression partielle de CO2 diminue, l'affinité de l'hémoglobine pour l'O2 augmente, mais si, pour une même pression partielle de CO2, la pression partielle d'O2 augmente, alors la quantité de CO2 dans le sang diminue.
L'azote
L'azote est transporté totalement dissous.
Les échanges gazeux au niveau tissulaire
Le dioxygène nécessaire à la production d'énergie par les cellules arrive par les artères à une pression partielle d'O2 de 100mm de mercure. La Pp d'O2 tissulaire étant de 40mm de mercure, l'oxygène pénètre donc dans les tissus.
Le CO2, déchet des réactions énergétiques, sort des poumons à une Pp de 40mm de mercure, celle des tissus étant de 46mm de mercure, le CO2 va sortir des tissus.
La régulation de la ventilation
La ventilation peut être automatique, réflexe ou volontaire. Elle met en jeu de nombreux mécanismes et subit des excitations d'origine non ventilatoire.
Cette régulation doit être aussi précise que possible, de sorte qu'un double circuit y veille...
Le circuit d'exécution
Il comprend trois parties:
  • un centre nerveux automatique situé dans le bulbe rachidien
  • des nerfs moteurs qui partent de ce centre vers les muscles inspirateurs
  • des nerfs sensitifs qui ramènent au centre bulbaire des informations sur la distension des alvéoles et du thorax. Ces filets nerveux se regroupent dans les nerfs pneumogastriques.
La distension des alvéoles excite les terminaisons nerveuses des nerfs sensitifs.
L'influx ainsi créé remonte au centre bulbaire qui ordonne aux nerfs moteurs de relâcher les muscles inspirateurs, d'où expiration et ainsi de suite.
Le circuit de commande (bulbaire et supra bulbaire)
Il recueille, décode et interprète des messages provenant de tout l'organisme. Ces messages arrivent:
  • par voie nerveuse, il s'agit alors de stimuli réflexes provenant de récepteurs situés dans la peau et sensibles au froid ou à la friction ainsi que de capteurs au niveau des muqueuses des voies aériennes supérieures
  • par voie circulatoire qui utilisent les stimuli soit physiques telles la pression sanguine ou la température du corps (on hyperventile lorsque l'on est fiévreux afin d'éliminer la chaleur); soit chimiques grâce au CO2 surtout (mais aussi le pH et la PpO2), une augmentation de la teneur en CO2 du sang (hypercapnie) va entraîner une hyperventilation qui cessera lorsque le taux de CO2 sanguin aura diminué, mais aussi grâce à certaines hormones telle l'adrénaline qui, libérée lors d'une émotion violente, provoque une accélération du rythme respiratoire.
Tenant compte de ces informations, ce circuit de commande décide des nécessités ventilatoires et envoie les ordres correspondants au circuit d'exécution.

Conclusion

Le plongeur doit apprendre à contrôler sa respiration (pratique par exemple de pauses expiratoires de 2 à 3 secondes afin d'assurer que l'on ne débute pas un essoufflement) pour mieux ventiler de façon à assurer une oxygénation en rapport avec l'effort, sinon la consommation d'oxygène ne sera plus compensée par un apport équivalent et l'excès de CO2 ne sera plus totalement éliminé.
Il se crée alors ce que l'on pourrait appeler une 'dette d'oxygène' et une accumulation de CO2, cause d'essoufflement.
Ici encore, entraînements techniques et physiques réguliers sont indispensables à l'adaptation au monde sous-marin.
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29 décembre 2004 3 29 /12 /décembre /2004 20:00

L'appareil circulatoire sanguin

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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29 décembre 2004 3 29 /12 /décembre /2004 02:45

Bibliographie plongée

Voici une liste non-exaustive de livres que je recommande pour l'étude et la pratique de la plongée.

Plongeur niveau 2

Indispensable:
  • 'Plongée subaquatique' de Ph Molle et P Rey édition 1991 avec tables de plongée MN90
Conseillé:
  • 'Problèmes de plongée' de Marco Israël édition MN90
  • 'Utilisation des nouvelles tables 1990 de la marine nationale

Plongeur niveau 3

  • 'Le matériel de plongée sportive' librairie des plongeurs Paris
  • 'Plongée secourisme' Code Vagnon les éditions du plaisancier
  • 'La plongée anatomie et physionomie du corps humain

Encadrement de niveaux supérieurs ou égaux à 1

  • 'Enseigner et organiser la plongée' Ph Molle

Intéressant à avoir dans sa bibliothèque

  • 'Manuel de secourisme' la croix rouge française
  • 'Guide des centres de plongée de France'
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29 décembre 2004 3 29 /12 /décembre /2004 00:47

Cours de plongée - infos générales

Quelques informations sur ces cours

Vous trouverez ici un ensemble de cours de plongée que j'ai réalisé à partir de mes notes personnelles. Ces notes s'appuient s'appuient essentiellement sur les cours d'Alain Packnadel et Jean-Pierre Ratier du SDUS plongée (93), les cours de Franck Chenivesse du Subaquaclub de Villebon-sur-Yvette (91), et 'Plongée Subaquatique' de Ph. Molle & P. Rey ainsi que d'autres ouvrages que j'ai consulté à cet effet (pour une liste de ces livres, voici la bibliographie que je propose).

Il est évident qu'aucun de ces cours n'a la prétention d'être parfait et qu'il n'est en aucun cas question qu'il se substitue aux ouvrages que j'ai consulté et encore moins aux cours auxquels j'ai assisté.
Ajoutons enfin que, n'étant pas moniteur moi-même, il se peut (malgré le soin que j'ai apporté à ce site) que quelques erreurs se soient glissées dans ces pages.

Un merci tout spécial à Béatrice Vigouroux pour son aide, ses schémas et commentaires.

De l'utilisation de ces cours...

Les cours que vous trouverez ici ne nécessitent à mon avis aucune connaissance préalable particulière. Néanmoins, ces cours s'adressent plutôt à des futurs niveaux 2 (anciennement 1er échelon) ; alors je conseillerais plutôt d'avoir au moins le brevet élémentaire... Ceci dit, la connaissance s'adresse à tous ;) j'espère néanmoins qu'ils seront assez précis à votre goût.

Bon courage...
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28 décembre 2004 2 28 /12 /décembre /2004 19:43

Dictionnaire cours plongée

Ensemble des mots spécifiques aux cours de plongée de C.Flouzat.

acétylcholine:

substance organique libérée par les nerfs parasympatiques pendant leur fonctionnement. Elle est employée comme médication contre les spasmes vasculaires.

adrénaline:

hormone qui accélère le rythme cardiaque, augmente la pression artérielle, dilate les bronches et freine la digestion.

artère:

un des vaisseaux à ramifications divergentes qui, partant des ventricules du coeur, distribuent le sang à tout le corps (opposé à veine). Les artères comuniquent avec les veines par les capillaires.

bradycardie:

ralentissement du coeur.

capillaire:

se dit des vaisseaux sanguins les plus fins (dernières ramifications).

contention:

tension forte et profonde des muscles, des nerfs ou de l'esprit.

contre-pression:

pression opposée à une autre

Cousteau, Jacques-Yves:

né à Saint-André-De-Cubzac en 1910. Officier de marine, océanographe et cinéaste français, il a conduit plusieurs campagnes océanographiques à bord de la calypso et imaginé un scaphandre autonome.

diastole:

mouvement de dilatation du coeur qui alterne avec la contraction. Le sang pénètre dans le coeur par la diastole.

diffusion:

distribution d'une substance dans l'organisme.

dissolution:

perte de sa consistance en se désagrégeant. (désagrégation: action de décomposer, de défaire, d'anéantir par dislocation des éléments constituants).

endocarde:

membrane qui tapisse le coeur intérieurement. L'endocarde se compose d'une couche endothéliale superficielle et d'une membrane profonde, formée par du tissu conjonctivo-élastique.

fibre:

chacun des filaments qui, groupés en faisceaux, constituent certaines substances telles que les fibres musculaires.

Henry, William:

Chimiste anglais né à Manchester en 1775 et mort à Pendlebury en 1836. En 1803, il a indiqué que la solubilité d'un gaz dans un liquide est, à température donnée, proportionnelle à la pression de ce gaz au dessus de la solution.

hydrostatique:

qui se rapporte à l'équilibre des liquides.

influx:

influx nerveux, phénomène par lequel on explique la propagation des effets de l'excitation dans les nerfs.

inhiber:

empêcher d'agir ou de se manifester. Empêcher le fonctionnement

intrathoracique:

qui se trouve à l'intérieur du thorax.

mitrale:

la valvule mitrale est la valvule du coeur située entre le ventricule gauche et l'oreillette gauche.

Molle, Philippe:

né le 9 octobre à Paris. Après plusieurs années de pratique de la chasse sous-marine, il s'est adonné à la plongée avec scaphandre. Breveté 2ème échelon en 1961, il a eu son brevet de moniteur national en 1964. En 1981 et 1982, il a été le premier moniteur à réussir les épreuves du BEES 3° nouvellement créé. Il est auteur du livre "enseigner et organiser la plongée" paru chez le même éditeur en 1985. Il a été président du syndicat national des moniteurs de plongée de 1980 à 1984 et en a dirigé l'école de formation de moniteurs de 1981 à 1985. Depuis 1985, il s'est installé en Polynésie Française où il a créé à Moorea un centre de plongée. MUST BP 336 MOOREA-Polynésie Française. Par ailleurs, il est architecte DPLG.
(D'après 'plongée subaquatique' de P Molle et Ph Rey).

mucus:

liquide visqueux qui tapisse certaines muqueuses.

muqueuse:

membrane formant l'enveloppe des organes creux, qui de raccorde avec la peau au niveau des orifices naturels et qui est lubrifiée par des sécrétions liquides. Voir aussi mucus.

myocarde:

muscle qui constitue la moyenne partie de la paroi du coeur.

neuromédiateur:

élément permettant la régulation nerveuse.

nodal:

se dit d'un tissu musculaire spécial, situé dans l'épaisseur du muscle cardiaque, dont il assure l'excitation autonome.

oreillette:

chacune des deux cavités supérieures du coeur.

organe:

partie nettement délimitée d'un corps vivant, qui remplit une fonction déterminée.

organisme:

ensemble des organes qui constituent un être vivant.

parasympathique:

système parasympatique, l'un des deux système nerveux neuro-végétatifs. Antagoniste de l'orthosympatique, le système parasympatique ralentit le rythme cardiaque et accélère les mouvements du tube digestif.

péricarde:

sac fibroséreux qui entoure le coeur. Le péricarde se compose de deux parties: l'une profonde, directement au contact du myocarde, qui est la séreuse péricardique; l'autre superficielle, fibreuse. La séreuse péricardique comprend deux feuillets délimitant une cavité virtuelle, qui facilite le glissement des deux feuillets l'un sur l'autre.

physiologie:

étude scientifique à base expérimentale des fonctions propres aux organes vivants. étude de ce qui est "normal" par opposition au pathologique (relatif à la maladie); par exemple, après une course, les palpitations sont physiologiques. Dans tout être vivant, on retrouve des phénomènes analogues, caractérisant une matière vivante semblable à elle-même partout. L'étude de ces phénomènes constitue la physiologie générale.

rachidien:

bulbe rachidien, partie de l'axe cérébro-spinal intermédiaire entre la moelle épiniaire et le cerveau.

Rey, Pierre:

né en 1936 à Paris. Après un diplôme d'ingénieur, il entreprend des études de médecine. Actuellement, il dirige à Paris un service d'application des biomatériaux et de chirurgie expérimentale. A 17 ans, il découvre la chasse sous-marine qu'il pratique avec ardeur. Puis, un jour, il a l'occasion d'essayer un scaphandre autonome. C'est une révèlation pour liui et il décide de faire partager cette joie à d'autres. Il est reçu à l'examen de moniteur national en 1967. Depuis, il consacre une grande partie de son temps à l'enseignement de la plongée dans différents clubs. Il a professé plusieurs années à l'école de formation des moniteurs de plongée du SNMP qu'il a dirigée jusqu'à sa fermeture après un bref passage comme président du syndicat des moniteurs de plongée (SNMP).
(d'après 'plongée subaquatique' de Ph Molle et P Rey).

saturé:

état d'un fluide lorsque celui-ci ne peut plus contenir de gaz,.

sécrétion:

opération en vertu de laquelle les cellules d'un organisme, plus spécialement les cellules des glandes, élaborent des matériaux qui sont évacués; exemple, le foie sécrète la bile.

séreuse:

fine membrane qui tapisse un certain nombre d'organes et de cavités du corps. Les séreuses sont formées de deux feuillets qui constituent un sac sans ouverture. L'un de ces feuillets tapisse un organe (feuillet viscéral); l'autre tapisse la cavité dans laquelle se trouve cet organe (feuillet pariétal).Les séreuses sécrètent un liquide qui lubrifie leurs parois.

sigmoïde:

type de valvules du coeur.La première sigmoïde est située entre le ventricule gauche et l'aorte; la deuxième sigmoïde, quant à elle, est située entre le ventricule droit et l'artère pulmonaire.

sous saturé:

on dit qu'un liquide est sous saturé s'il peut encore contenir du gaz.

sur saturé:

un liquide est dit sur saturé si par un moyen ou un autre, nous dissolvons plus de gaz qu'il ne peut en contenir. La sursaturation est un état d'équilibre instable.

systole:

contraction du coeur.

tension:

pression de gaz dissous.

tissu:

ensemble de cellules ayant même structure et même fonction.

tricuspide:

la valvule tricuspide est la valvule du coeur située entre le ventricule droit et l'oreillette droite.

valvule:

repli muqueux ou membraneux qui règle le cours de matières circulant dans les vaisseaux.

vasculaire:

qui est relatif aux vaissaux et plus particulièrement aux vaisseaux sanguins.

vaso-constriction:

diminution du calibre des vaisseaux sous l'action des nerfs vaso-constricteurs ou de certains médicaments.

vaso-moteur:

nerfs vaso-moteurs, nerfs qui déterminent la contraction du ou le relâchement des vaisseaux

veine:

vaisseau à ramifications convergentes, qui ramène le sang des capillaires au coeur. (par opposition aux artères).

ventricule:

chacun des deux compartiments inférieurs du coeur, séparés par une cloison
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