L’EFFET DE L’ALTITUDE SUR L’ORGANISME Qu’est ce que l’altitude ? L’altitude se traduit par une baise de la pression atmosphérique (en millibars ou en millimètre de mercure); plus on monte, plus la pression baisse. Par exemple à 0 m d’altitude elle est de 760 mmHg, alors qu’à 4808 m elle est de 416.3 mmHg et à 8846 m de 236.3 mmHg. La pression à une certaine altitude diffère selon le climat et la saison: la pression est plus haute en été qu’en hiver (c’est du aux températures et aux cumulus). L’altitude se traduit aussi par le baisse de la pression de la pression d’O2 dans l’air ambiant: il y a toujours 21% d’O2 mais la quantité baisse, car la pression atmosphérique baisse; en altitude la température baisse aussi, jusqu’à plus de 40° en dessous de zéro à plus de 8000 m d’altitude. Les effets sur l’Homme: Chez l’homme, l’altitude agit surtout sur l’organisme par la diminution de la pression partielle de l’oxygène dans l’air inspiré, par le diminution de l’air total, par l’abaissement de la température, par l’action du rayonnement solaire. Il s’en suit une hyperventilation, c'est-à-dire une augmentation de la respiration, une tachycardie, augmentation de la fréquence cardiaque, et une augmentation du nombre de globules rouges dans le sang (polyglobulie) pour réagir à l’hypoxie. Une personne situé au niveau de la mer utilise 100% de son VO2 max, alors qu’une autre n’utilisera que 70% de son VO2 max au Mont-blanc (4808 m) et seulement 20% à l’Everest (8846 m). La vie devient donc impossible à partir d’une certaine altitude. On sait qu’un homme qui arrive à un sommet de plus de 7000 m, prend juste le temps de se restaurer; bien plus, au-delà de 8000 m, il n’y reste pas plus d’une minute tant la difficulté à respirer est grande: s’il s’y attarde, il risque de mourir, c’est pour cela qu’il se hâte de descendre une fois au sommet (ce qui provoque souvent des chutes). Comme on peut le voir l’altitude à des actions négatives, mais elle peut toutefois avoir des actions bénéfiques sur l’homme. En effet, il n’est pas rare que des sportifs de haut niveau passe un séjour d’une semaine ou plus à plus de 3000 m, soit pour s’acclimater à cette altitude comme l’a fait Miguel Indurain en 1995 pour les championnats du monde cycliste qui se déroulaient à plus de 3000 m, soit pour accroître leur taux de globules rouges. Les globules rouges transportent l’oxygène et plus on en a, plus le corps est oxygéné, on a donc une meilleure condition physique au niveau de l’endurance. Malheureusement, il y a un risque de mort : si on a trop de globules rouges, il se peut que des caillots de sang se forment dans les veines qu’elles obstruent, d’où le risque de phlébites. Acclimatation: Durée nécessaire à l’acclimatation pour un adulte : Moins de 3000 m: quelques jours. 4000 à 5000 m: deux semaines. Plus de 5000 m: plusieurs semaines. En situation extrême, un alpiniste très bien acclimaté et psychologiquement très résistant peut séjourner quelques jours à plus de 5000 m et quelques heures au sommet de l’Everest (pression réduite au tiers de la normale), alors qu’un homme placé brutalement dans des conditions semblables (caisson, dépressurisation d’un avion) perd connaissance et meurt rapidement. La montée ou le séjour en altitude peuvent entraîner un oedème pulmonaire ou cérébral pouvant être rapidement mortel. Adaptations physiologiques: 1) Les modifications La diminution de la pression d’oxygène dans l’air inspiré en altitude est compensée, à court terme, par l’augmentation des rythmes cardiaque et respiratoire et la rétention des fluides dans le corps, à long terme, par une redistribution sanguine, augmentation considérable du nombre de globules rouges permettant le transport d’oxygène par le sang, des modifications intracellulaires mal connues permettant aux cellules de s’adapter. Au-delà de 5500 m environ, la compensation ne permet plus la survie permanente : on observe progressivement une perte de poids avec fonte musculaire, disparition de l’appétit, insomnies, maux de tête, nausées, dème pulmonaire ou cérébral, perte de conscience. Le sang des hommes et des animaux vivant en haute altitude (Bolivie, Pérou, Tibet : plus de 5000 m dans certaines régions) est plus riche en globules rouges que celui des hommes de la plaine. On observe un accroissement apparent du nombre des globules rouges dès le début d’une ascension en haute montagne, par hémoconcentration .L’augmentation réelle est beaucoup plus lente et demande plusieurs semaines 2) Effets immédiats: Les réponses à l’altitude d’un organisme non adapté peuvent être classées en trois catégories selon les systèmes sur lesquels elle s’exprime. • La ventilation C’est l’adaptation la plus facilement perceptible. Le nouvel arrivant se met à ventiler plus profondément et à un rythme soutenu (élévation du volume courant et de la fréquence ventilatoire) Cette hyperventilation va permettre d’apporter davantage d’air et donc d’oxygène au niveau des alvéoles pulmonaires, à proximité du sang. • La circulation: Du fait de la baisse de la quantité d’oxygène présente au niveau des poumons, le sang aura plus de mal à se charger complètement en molécules. La parade consiste alors à augmenter la vitesse à laquelle le sang est transporté. Le débit cardiaque s’élève principalement grâce à une augmentation de la fréquence cardiaque ; L’élévation de la fréquence cardiaque est perceptible au repos et à l’exercice. Si nous faisons un footing à 12km/h en plaine et en altitude, dans le deuxième cas notre fréquence cardiaque sera plus élevée • Les tissus: A ce niveau de l’organisme, les adaptations sont moins connues. Toutefois, il semblerait qu’une suite de changements structuraux interviennent avec comme conséquence une amélioration des échanges entre la circulation sanguine et les cellules musculaires. Parmi les modifications observées signalons la diminution du volume des fibres musculaires et l’augmentation du nombre de petits vaisseaux sanguins (capillaires). A l’intérieur des cellules musculaires la quantité et l’activité des enzymes intervenant dans la production d’énergie aérobie semblent accrues.