Enseignement de l'appareil circulatoire

L’enseignement de l’appareil
circulatoire
• Quels arguments donner pour susciter
l’intérêt de vos élèves pour ce sujet ?
• Quelles sont les principales difficultés de
l’enseignement de l’appareil circulatoire ?

Quels arguments donner pour susciter
l’intérêt de vos élèves
• Pour comprendre le mécanisme physiologique des accidents
(ADD, Toxiques etc.)
• Pour comprendre le traitement des ADD.
• Pour comprendre les réponses adaptatives de l’organisme en
situation d’hyperbarie, de froid, de stress et d’effort.
• Pour comprendre les modèles de décompression (perfusion,
diffusion etc..)
• Pour comprendre le mécanisme des échanges gazeux.

Quelles sont les principales difficultés de
l’enseignement de l’appareil circulatoire.
• Développer une vision globale du réseau de distribution
(cœur, vaisseaux, sang, sens de circulation, poumon, tissu.)
• Présenter et expliquer chaque composante du système
(cœur, vaisseaux, sang) en allant à l’essentiel.
• Montrer l’incidence de l’activité subaquatique sur le
fonctionnement de cet appareil et sur son adaptation.

Développer une vision globale
• Une proposition consiste à positionner toutes les
composantes du système sur un schéma simplifié.
• Sur ce schéma, il faudra identifier les principaux organes du
système grâce à des boîtes vides à remplir (OD, VD, OG,
VG, organes partie supérieure, organes partie inférieure, et
poumon.)
• Sur ce schéma, il faudra relier ces boîtes par des flèches
pour identifier les sens de circulation et le nom des conduits
principaux (artères et veines.)
• Sur ce schéma il faudra utiliser deux couleurs pour identifier
la nature du sang (par exemple, rouge pour le sang riche en
O 2 et bleu pour le sang chargé en CO 2 .)

Organes supérieures (cerveaux ..)
Veines
CO 2
/ N 2
/O 2
O 2
/ N 2
Poumon
Poumon
Veines
Oreillette
droite
Artères
Oreillette
gauche
Veines
Ventricule
droit
Ventricule
gauche
Artères
Organes médians et inférieurs
(estomac, intestin etc..)

Expliquer chaque composante du
système
• Maintenant que le global est compris, nous devons entrer dans la
composition de chaque éléments du système. En partant du schéma
d’ensemble.
• Faire une analogie avec le principe d’une pompe d’aquarium (pompe,
tuyau, liquide.)
• Par quoi commencer ?
– Une proposition consiste à partir de la pompe c’est d’elle que tout part et
que tout revient. Elle est au centre du dispositif.
– On prolonge en montrant les tuyaux qui en partent et qui en reviennent.
– En conclusion, on abordera le fluide qui y circule.

La pompe : le coeur
• On peut représenter le cœur par un schéma intégrateur.
• Ce qui est important :
– Identifier les parties composant le cœur droit et le cœur gauche (oreillette et
ventricule.)
– Identifier les sens de circulation.
– Identifier les tuyaux qui partent du cœur et ceux qui y reviennent.
– Identifier les systèmes d’ouverture et de fermeture entre les oreillettes et les
ventricules.
– Identifier les trois phases de la contraction cardiaque (diastole, systole
auriculaire, systole ventriculaire.)
• Une fois le schéma intégrateur positionné, vous pouvez passer à une
planche anatomique du cœur.

Veines caves
Veines pulmonaires
Diastole
OD
OG
Valvule
Valvule
Systole
auriculaire
VG
VG
Systole
ventriculaire
Valvule
Valvule
Artères pulmonaires
Artère aorte

Planche
anatomique
du coeur

Aorte
Veine cave inf
Artère pulmonaire
Oreillette droite
Valvule
Oreillette gauche
Valvule
Valvule
oriculoventriculaire
Valvule Ventricule
gauche
Ventricule droit
Endocarde
Péricarde
Veines pulmonaires
Veine cave sup
Animation

Les contractions rythmiques
DIASTOLE
Animation n°1
SYSTOLE AURICULAIRE
Animation n°2
SYSTOLE VENTRICULAIRE

LA PROBLEMATIQUE DU FORAMEN OVALE

Les tuyaux : artères et veines
• A partir du cœur, il faut montrer le prolongement des
tuyaux vers les différentes parties de l’organisme.
Proposer une planche anatomique de la petite et grande
circulation et un schéma de synthèse.
• Exploiter deux planches anatomiques, l’une montrant le
système artériel de l’être humain et l’autre montrant le
système veineux. Ceci afin de favoriser une meilleure
compréhension de ce qui se passe dans l’organisme
(trajet des bulles d’azote.)
• Faire comprendre comment se déplace le fluide dans les
vaisseaux en montrant les particularités des deux circuits,
le circuit HP et le circuit BP.

Schéma
de la petite
et
grande circulation

Animation n°1

capillaires / veinules / veines
Poumon
Cœur gauche
Poumon
Artères / artérioles / capillaires
Petite circulation
Cœur droit
Cœur gauche
Artères / artérioles / capillaires
Organes
Cœur droit
capillaires / veinules / veines
Organes
Grande circulation

Schéma
de la
circulation artérielle

Animation n°2

Schéma
de la
circulation veineuse

Animation n°2

Les tuyaux : artères et veines
• Il faut expliquer comment se déplace le sang du cœur
vers les organes.
• Il faut expliquer comment se déplace le sang des
organes vers le cœur.
• Il faut expliquer les particularités des deux systèmes (HP
et BP) et montrer ou se situe la perfusion et la diffusion.
• Il faut expliquer ce qui se passe au niveau du capillaire.
• Il faut expliquer la vasomotricité.

HP
Réseau artériel
BP
CŒUR
Organe
Perfusion
Diffusion
Réseau veineux
BP
CŒUR
Organe

Planche anatomique d’une artère
et d’une veine

Ce qui se passe au niveau du
capillaire
Pole artériel
Compartiment extracellulaire
Pole veineux
0 2
molécules
C0 2
déchets
Liquide interstitiel
Compartiment
intracellulaire
Noyau cellulaire
Liquide intracellulaire

La vasomotricité
• Grâce à un schéma de synthèse, il faut montrer
comment est réparti le sang dans le corps en
situation de repos puis en situation d’effort.
• Ce schéma servira à comprendre le déplacement
des masses sanguines en situation d’immersion.
• Il faut montrer les sphincters et les phénomènes de
shunt qui permettront de comprendre les
phénomènes de vasodilatation et de
vasoconstriction.

Schéma de principe de la
vasomotricité

Planche anatomique des
sphincters

Le fluide : le sang
• Il est important d’identifier chaque éléments constituant
du sang en donnant son rôle et en le visualisant à l’aide
d’une photo ou d’un schéma.
• Une proposition consiste à structurer vos données à
l’aide d’un tableau de synthèse.
• On pourra montrer grâce à ce tableau l’incidence de
l’activité subaquatique sur les éléments constituant du
sang.

Le globule rouge
• Il est fabriqué par la moelle
osseuse sous l’action d’une
hormone l’EPO sécrétée par
le rein.
• Il est détruit par la rate.
• Il possède une protéine
spéciale l’hémoglobine qui
sert au transport des gaz
(0 2 , CO 2 )
• Leur nombre est en
moyenne de 5 million par
mm 3 de sang.

Le globule rouge
• Particularité de
l’hémoglobine :
– L’O2 se fixe sur l’Heme
(oxyhemoglobine.)
– Le CO2 se fixe sur la
globine
(carbohémoglobine)
– Le C0 se fixe sur l’Heme et
donne un composé stable
(carboxyhémoglobine.)
globine
Heme

He
molécule O 2
Oxyhémoglobine
Carbohémoglobine
Globine
molécule CO 2
He
molécule CO
Carboxyhémoglobine

Le globule blanc
• Ils sont au nombre de 6
à 8000 par mm 3 de
sang.
• Leur fonction est
centrée sur la défense
de l’organisme.

Les plaquettes
• Elles sont fabriquées
par la moelle osseuse.
• Elle joue un rôle capital
dans l’hémostasie et
notamment dans la
coagulation du sang
Plaquette

Le plasma sanguin
• Il est constitué d’eau à 92%.
• Il contient des :
– Protéines plasmatiques
– Lipides, acides lactiques
– Acide urique, urée
– Sels minéraux
– Des gaz dissous

Les modifications du rythme
cardiaque
• Il faut grâce à un schéma intégrateur, montrer comment
est régulé le cœur.
• Lors du cours sur le système nerveux on approfondira le
système neurovégétatif en intégrant les conséquences
du froid, de l’effort et du stress.
• Faire comprendre comment l’appareil circulatoire s’y
prend pour augmenter l’apport sanguin.

COEUR
Rythme
de
120 bat / mn
Imposé
par
l’automatisme
cardiaque
Effort
Stress
Froid
Mental
Système ralentisseur
parasympathique / acétylcholine
Système accélérateur
sympathique / adrénaline / noradrénaline
Abaisse
le rythme
braychardie
Augmente
le rythme
tachychardie

Augmentation de l’apport sanguin
• Comment s’y prend l’appareil cardio-circulatoire pour
augmenter l’apport en sang aux tissus qui en ont besoin
par exemple les muscles suite à un effort ?
• Les cavités du cœur ne se dilatent pas pour augmenter
de volume.
• L’augmentation du débit sanguin se fait grâce à une
meilleure évacuation du ventricule et à une élévation de
la fréquence cardiaque.
• Proposition d’un exemple chiffré.

Débit cardiaque = F x VES
F : Fréquence cardiaque
VES : Volume éjection systolique
Sédentaire au repos
F : 70 Bat / mn
VES : 70 ml
Débit : 70 x 70 = 4,9 l / mn
Sédentaire à l’effort
F : 180 Bat / mn
VES : 120 ml
Débit : 180 x 120 = x l / mn
Sportif au repos
F : 60 Bat / mn
VES : 100 ml
Débit : 50 x 100 = 6 l / mn
Sportif à l’effort
F : 150 Bat / mn
VES : 200 ml
Débit : 150 x 200 = x l / mn
CONCLUSION ?

Les modifications de l’appareil
circulatoire en plongée.
• Reprendre les éléments constituant du sang et montrer
leur rôle en plongée.
– Plaquette :
• Agrégat suite à la présence de bulles d’azote et lésion des
membranes épithéliale. Rôle de l’aspirine.
– Globule rouge :
• Transport O 2 et CO 2
• Fixation du CO sur Heme de la globine si air vicié (gonflage)
– Globule blanc :
• Encapsulage des bulles d’azote et constitution d’une coque.
Evolution vers MDD
– Plasma :
• Transport de l’azote dissous.
• Transport de l’oxygène dissous liés à oxygénothérapie
normobare et/ou hyperbare et traitement de l’ADD

Les modifications de l’appareil
circulatoire en plongée.
• Montrer grâce au schéma de la petite et grande circulation :
– Ce qui se passe au niveau du déplacement des masses sanguines suite à
l’immersion.
– Les organes perfusés et qui vont se saturer en azote en fonction du taux de
perfusion, de leur vascularisation et de leur coefficient de solubilité.
– Ce qui se passe en terme de charge / décharge en azote dans l’organisme
en prenant le profil d’une plongée :
• Descente, séjour au fond (phase de charge en gaz inerte.)
• Remontée (phase de décharge en gaz inerte et rôle du poumon.)
– Le trajet normal d’une bulle d’azote et les risques liées aux shunt
pulmonaires et cardiaques (Prévoir un schéma du cœur pour montrer le
FOP.)

Les modifications de l’appareil
circulatoire en plongée.
• En synthèse, prendre un profil de plongée (surface,
descente, séjour au fond, retour surface, palier ) et
expliquer comment va s’adapter l’appareil circulatoire du
plongeur.
– Surface :
• Tous les organes sont saturés à 0,8 b d’azote.
• Si le plongeur est stressé, on peut constater une augmentation du
rythme cardiaque (adrénaline / noradrenaline.)
• Suite à mise à l’eau, déplacement des masses sanguines vers le
thorax avec élévation de la pression intra-thoracique.
• Afflux sanguin important dans l’oreillette droite ce qui va entraîner
une bradychardie et une augmentation de la diurèse. Il faut
diminuer la masse sanguine et ralentir le flux de sang.

Les modifications de l’appareil
circulatoire en plongée
– Descente :
• L’organisme est en sous-saturation.
• Le plasma se sature en azote et en fonction de la perfusion des tissus et de
leur faculté à dissoudre plus ou moins vite, on constate une charge en gaz
inerte de tout l’organisme.
• Le retour veineux se fait mieux du fait de l’absence de gravité.
– Séjour au fond :
• En fonction du froid, on assiste à une réponse de l’organisme qui consiste à
réduire les pertes de chaleur grâce à une vasoconstriction périphérique avec
fermeture des sphincters et modification des échanges en gaz inerte. On
assiste à une élévation de la diurèse pour rendre le sang moins conducteur.
• Si effort, vasodilatation pour augmenter le taux de perfusion des muscles et
permettre un apport en 0 2
plus important. Modification des échanges en gaz
inerte.
• Le plasma voit sa concentration en eau diminuer du fait de l’activation de la
diurèse et de la nécessité d’humidifier l’ai sec fourni par le détendeur.
Hypovolémie.

Les modifications de l’appareil
circulatoire en plongée
– Retour surface :
• L’organisme se trouve en sur-saturation.
• L’organisme est déshydraté, le sang est plus visqueux.
• Les tissus de l’organisme vont dégazer et se décharger en gaz inerte.
• La vitesse de remontée lente va permettre aux compartiments rapides de
se décharger sans risque de dégazage anarchique.
• Les paliers vont permettre à chaque organe de désaturer à leur rythme et
faire en sorte qu’il n’y en ait aucun qui soit en sursaturation critique
dépassée
– Surface :
• L’organisme continue à désaturer pour tendre vers une nouvelle saturation.
• Rôle important du filtre pulmonaire qui évacue les bulles d’azote grâce à la
ventilation.
• A ce stade, il est important de rétablir une volémie correcte et surtout de ne
pas perturber le filtre pulmonaire (effort, apnée, etc..)