Une nouvelle expédition scientifique se dessine sur les crêtes de l’Everest

Malgré de nombreuses études scientifiques s’intéressant à l’adaptation de l’organisme humain à l’hypoxie (faible teneur en oxygène, O2), les variations importantes qui existent d’un individu à l’autre ne sont toujours pas élucidées. Les tentatives d’explications ne sont pas entièrement satisfaisantes parce qu’elles se sont concentrées essentiellement sur les changements qui renforcent l’accessibilité et/ou la distribution de l’oxygène dans les tissus et les cellules, l’augmentation des fréquences respiratoire et cardiaque et de la masse des globules rouges. Mais des études plus récentes sembleraient indiquer que d’autres facteurs soient impliqués, qui pourraient être davantage biochimiques que physiologiques.

C’est la raison pour laquelle des chercheurs d’« University College London » (UCL) ont décidé de se lancer dans une étude innovante présentant un nouvel angle d’approche. Au printemps 2007, deux équipes d’alpinistes avertis feront l’ascension du mont Everest, sommet culminant à 8848 m au-dessus du niveau de la mer et où les pressions d’oxygène peuvent tomber sous la barre des 4 kilopascals (kPa), pour étudier l’adaptation physiologique de l’organisme humain à l’hypoxie. Une étude de référence sera faite au niveau de la mer. À titre de comparaison, la pression d’oxygène dans le sang se situe habituellement entre 12 et 14 kPa et la majorité des individus perdent conscience à 5 kPa. Les objectifs de cette étude sont d’obtenir des données exploitables provenant d’exercices menés à haute altitude à l’aide de nouvelles technologies. En particulier, les chercheurs souhaitent prélever des échantillons sanguins au sommet de l’Everest, mesurer les quantités d’O2 consommée et de CO2 rejetée à chaque respiration et ainsi pouvoir répondre aux questions suivantes :

• l’utilisation d’oxygène devient-elle plus efficace lorsque l’organisme s’acclimate à de faibles pressions en O2 ?
• dans cette éventualité, quelle est la vitesse du processus et quelles en sont les causes sous-jacentes ?
• les alpinistes acclimatés brûlent-ils davantage de sucres que de graisses, permettant à l’organisme de consommer moins d’O2 pour obtenir la même quantité d’énergie ?

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La consommation maximale d’oxygène (égale au volume d’oxygène consommé par un individu au maximum de ses capacités physiques) varie énormément d’une personne à l’autre et, à haute altitude, il a souvent été démontré qu’elle se situait en dessous des volumes attendus. Une étude menée par un chercheur japonais peut illustrer ce fait : au cours de trois semaines d’acclimatation à une altitude simulée de 4500m, la consommation d’oxygène des coureurs de fond diminuait alors que la quantité de travail fournie restait stable. Au vu de ces résultats, les scientifiques avaient suggéré que l’organisme pourrait être capable d’adapter son métabolisme, conduisant les cellules à « maigrir » et à consommer moins d’oxygène ; ils allaient même jusqu’à émettre l’hypothèse que certaines cellules pourraient être mises en état de veille durant cette période. C’est pourquoi la mise sous oxygène de patients souffrant d’hypoxie sanguine pourrait présenter plus de dommages que de bénéfices si l’oxygène apporté supprimait les systèmes de protection mis en place par l’organisme.

Les deux scientifiques mettant au point cette étude/expédition, Hugh Montgomery et Michael Grocott qui travaillent à l’« university College London » (UCL), sont médecins consultants en soins intensifs et spécialistes du syndrome aigu de détresse respiratoire (SADR), une condition dangereuse dans laquelle l’inflammation des poumons et l’accumulation de fluides au sein des alvéoles conduit rapidement à de faibles pressions sanguines en oxygène. Il est connu depuis longtemps que les êtres vivants ne sont pas égaux devant de telles situations, même si les variations inter-individuelles sont encore inexpliquées. Ces deux chercheurs ont cependant opté, non pas pour l’étude de l’adaptation des patients souffrant du SADR à une situation hypoxique (la raison étant qu’il est difficile de discriminer entre les différents mécanismes de compensation), mais plutôt chez des gens en bonne santé. Les alpinistes passeront des tests de performance physiologique et mentale à différentes étapes de l’ascension. Une moitié de l’équipée grimpera sans oxygène et l’autre moitié sera équipée d’un nouvel appareil de respiration en circuit fermé recyclant l’air expiré à travers un filtre.

Ce n’est pas la première fois qu’une telle expédition scientifique grimpe sur le toit du monde pour effectuer des recherches sur l’adaptation de l’organisme à des conditions extrêmes. En 1981, John West de l’Université de Californie à San Diego, USA, et son équipe avait prélevé des échantillons d’air expiré pour mesurer les taux d’O2 de CO2 au sommet, et des échantillons sanguins à 6300m d’altitude.


Source : Science, Vol.308, pp1541-1542, www.sciencemag.org

publié le 18/11/2008

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