Tomber en Panne…

D’oxygène à 7000m …de l’importance de se laisser ventiler comme bon nous semble.

 Je suis tombée en panne et je suis restée bloquée à…Paris 2 jours et redécouvert la Capitale dans ses moindres montagnes (Montmartre, Ménilmontant, Belleville…)

Savoir se laisser hyperventiler est vital aussi dès lors que l’on grimpe les 13 collines* de Paris. Tout en marchant beaucoup, j’ai pu aérer ma pensée et curieusement j’ai repensé à l’ascension de l’Everest par Inox Tag.

Pour toutes les découvrir vous pouvez aussi le faire sur le net : https://www.etaletaculture.fr/geographie/la-treizieme-colline-de-paris/

1. Butte Montmartre (18e arrondissement) – La colline la plus célèbre de Paris, connue pour la Basilique du Sacré-Cœur et son ambiance artistique.

2. Butte Bergeyre (19e arrondissement) – Une petite colline résidentielle avec un charme villageois et une vue sur Montmartre.

3. Buttes Chaumont (19e arrondissement) – Située dans le Parc des Buttes-Chaumont, c’est l’une des collines les plus hautes de Paris, offrant de magnifiques points de vue.

4. Butte aux Cailles (13e arrondissement) – Un quartier pittoresque, qui garde un esprit villageois, avec des rues pavées et de petites maisons.

5. Colline de Belleville (20e arrondissement) – Le parc de Belleville offre une vue imprenable sur Paris, situé sur une colline historiquement populaire.

6. Montagne Sainte-Geneviève (5e arrondissement) – Une colline du Quartier Latin, où se trouve le Panthéon, avec un patrimoine riche lié à l’histoire intellectuelle de Paris.

Grâce à lui, j’ai donné le meilleur cours de ma vie en amphi devant mes étudiant de 1ere année qui m’avais lancé le défi de savoir si « Madame est ce que Inox va réussir à monter tout là-haut ?

C’était mardi soir en fin de TD et la soirée et un peu la nuit du mardi au mercredi (jour du cours magistral en amphi théâtre) j’ai visionné TOUTES les vidéos YOUTUBE de sa chaîne, relatant sa préparation !

Comme un gamin de 21 ans parvient -il à sortir de son studio d’enregistrement et de ces scénarios comiques pour affronter la zone de la mort pour se prouver qu’il est…vivant ?

Magique, il le fit et son film Kaizen** est remarquable :

* »Kaizen » est un film documentaire d’Inox tag qui relate son aventure pour tenter l’ascension de l’Everest, la plus haute montagne du monde. Le titre « Kaizen » fait référence à la philosophie japonaise de l’amélioration continue, reflétant la démarche personnelle d’Inox tag pour se préparer à un tel exploit, tant physiquement que mentalement.

 

Bien avant ce film, les multiples vidéos courtes tournées à l’entraînement m’a permis de lancer mon enquête avec mes étudiants afin de

1. Connaître (estimer) son VO2max
2. Calculer le nombre de bouteille à oxygène pour le faire et savoir à partir de quelle altitude il devait en prendre en fonction de son VO2max qui détermine aussi sa vitesse ascensionnelle lorsque ce n’est pas…celle des autres suite à un embouteillage certain !

Allons-y :

1. Tout d’abord j’ai pu repérer et visionner l’entraînement de 20 km en 2h autours d’une piste que parcourt inlassablement Inox. Question est ce qu’il hyperventile ?

Réponse : NON madame (l’amphi était plein incroyable après 38 ans de carrière (👩‍🦳)  du jamais vu 😂

Donc à quelle vitesse court il (silence pause …les dégâts du Lycée sans maths niveau CE2 à peine pour certains !!) : 10 km/h

Donc à 10 km/h il est en dessous du seuil ventilatoire 2 et même peut être 1 ? OUI madame !

Good donc il serait à combien de % de son VO2max ? (Là je me lance un défit de faire ensuite calculer le 100% de la vitesse à VO2max pour retrouver VO2max, AVEC MES ELEVES !)

On dit 55% = 10 km/h on a vu que le coût énergétique de la course était de 3,5 ml.min-1.kg-1.km-1.h (oui ce sont le unités pas possible du fameux * 3,5 pour passer de la vitesse à VO2 car le coût énergétique est la pense de la relation linéaire VO2 (ml.lk-1.min-1)/vitesse (km/h).

DONC 10 * 1,45 = 14,5 km/h c’est sa vitesse à VO2max

14,5* 3,5 = 50,75 mais on remarquera que sa foulée n’est du tout celle d’un coureur et on peut subodorer que son coût énergétique est un peu supérieur à 3,5 : on lui donne un 3,6 bon poids (comme sur le marché d’Aligre ce dimanche à Paris).

Cela nous donne un gentil VO2max de 14,5*3,6 = 52,6

***Le test d’hypoxie développé par le Pr Jean-Paul Richalet est un test d’effort visant à évaluer la capacité d’un individu à hyperventiler en réponse à une baisse de la pression inspiratoire en oxygène (PIO2). Ce test est conçu pour simuler des conditions de haute altitude et pour vérifier l’efficacité de la réponse ventilatoire face à une diminution de l’oxygène disponible, ce qui est crucial pour prédire la tolérance à l’altitude.

Voici une description plus précise du test :

1. Environnement et équipement : Le test est réalisé dans un laboratoire, souvent sur un ergomètre (tapis roulant ou vélo) où l’individu effectue un exercice à intensité croissante. Le sujet est relié à un appareil qui permet de moduler la PIO2, simulant ainsi une condition hypoxique équivalente à une altitude élevée.

2. Exercice physique : Pendant l’effort, l’intensité est augmentée progressivement pour solliciter le système cardiovasculaire et respiratoire. L’objectif est d’observer la capacité du sujet à s’adapter à la diminution de la PIO2 induite par l’appareil, tout en maintenant un niveau de performance physique.

3. Mesure de l’hyperventilation : Durant le test, la ventilation du sujet est surveillée de façon continue. On mesure les volumes respiratoires, la fréquence respiratoire, ainsi que les échanges gazeux (consommation d’oxygène et rejet de CO2). Le but est de voir si le sujet est capable d’hyperventiler suffisamment en réaction à la baisse de l’oxygène, une réponse clé pour compenser la faible disponibilité en O2 en altitude.

4. Paramètres évalués :

   – Ventilation minute (VE) : La ventilation minute est un indicateur important de la capacité du sujet à répondre à l’hypoxie. Une augmentation rapide et suffisante de la ventilation est nécessaire pour s’adapter à la baisse de la PIO2 (Pression inspirée en oxygène)

   – Saturation en oxygène (SpO2) : La capacité du sujet à maintenir une saturation en oxygène stable malgré la diminution de la PIO2 est également observée. Cela indique la capacité de l’organisme à compenser le manque d’oxygène par une meilleure efficacité ventilatoire.

   – Fréquence cardiaque et taux de CO2 expiré : En plus de la ventilation, le taux de CO2 expiré est mesuré pour vérifier si l’hyperventilation est efficace pour éliminer le CO2, un facteur qui peut aider à éviter l’acidose respiratoire.

Ce test est crucial car la capacité à hyperventiler est une réponse adaptative importante en altitude. En effet, une hyperventilation permet d’augmenter la pression partielle d’oxygène dans les poumons, améliorant ainsi la diffusion d’oxygène dans le sang, ce qui est essentiel pour maintenir l’effort physique en hypoxie. Ceux qui ont une réponse ventilatoire insuffisante sont plus susceptibles de développer des symptômes de mal aigu des montagnes.

• Calcul des bouteilles à oxygène nécessaires

Dans le film « Kaizen », Inox tag utilise des bouteilles d’oxygène pour l’ascension de l’Everest, car au-delà de certaines altitudes, l’air devient trop raréfié pour permettre une performance sûre et efficace sans assistance. En général, les alpinistes utilisent entre 2 et 5 bouteilles d’oxygène pour atteindre le sommet et revenir au camp de base. Chaque bouteille contient environ 4 à 6 litres d’oxygène, qui est utilisé à un débit réglable selon les besoins et les conditions. Il est probable qu’Inox tag ait consommé environ 3 à 4 bouteilles pendant l’ascension, en fonction de la durée de l’expédition, de son rythme d’ascension, et des conditions météorologiques. Les bouteilles d’oxygène utilisées en altitude pour l’alpinisme contiennent de l’oxygène gazeux comprimé, généralement à une concentration proche de 100%. Elles sont conçues pour fournir de l’oxygène supplémentaire aux alpinistes lorsqu’ils atteignent des altitudes où la pression atmosphérique et la concentration en oxygène sont trop faibles pour subvenir aux besoins métaboliques du corps, notamment au-delà de 8 000 mètres, dans la « zone de la mort ».

 Contenu des bouteilles d’oxygène :

– Oxygène comprimé : Les bouteilles sont remplies d’oxygène gazeux à une haute pression, permettant de stocker une grande quantité d’oxygène dans un volume réduit. Cela permet aux alpinistes de transporter une source d’oxygène disponible pendant plusieurs heures.

– Pression de remplissage : L’oxygène est généralement comprimé à une pression de 200 à 300 bars (environ 3 000 à 4 500 psi). La haute pression permet de maximiser la quantité d’oxygène emportée tout en gardant les bouteilles relativement légères et faciles à transporter.

 Débit d’oxygène en altitude

Le débit d’oxygène utilisé pendant l’ascension varie selon plusieurs facteurs, notamment les conditions météorologiques, l’effort physique, l’acclimatation de l’alpiniste, et sa tolérance à l’hypoxie. Généralement, les débits d’oxygène couramment utilisés en altitude sont :

– Débit faible : 1 à 2 litres par minute (L/min) : Utilisé généralement pendant les périodes de moindre effort, comme pendant le repos au camp.

– Débit moyen : 2 à 4 L/min : Utilisé pendant l’ascension, notamment lorsqu’il faut maintenir un effort régulier, mais modéré. Ce débit est souvent suffisant pour maintenir la saturation en oxygène dans un niveau acceptable et pour réduire le risque de mal aigu des montagnes.

– Débit élevé : 4 à 6 L/min ou plus : Utilisé dans des situations d’effort intense ou si les conditions sont particulièrement difficiles. Ce débit est souvent nécessaire lors de la dernière étape vers le sommet, où les conditions sont les plus extrêmes et où les alpinistes sont généralement épuisés.

Ainsi, votre corps commence par augmenter votre fréquence respiratoire et votre fréquence circulatoire, mais malheureusement, ces deux actions ne suffisent pas pour que votre corps s’acclimate. Une autre action que votre corps entreprend assez tôt est d’augmenter le volume utilisable de vos poumons. Il y a des zones de vos poumons que vous n’avez jamais utilisées, quelle que soit votre forme physique ou celle que vous avez eue dans le passé. En ouvrant ces zones inutilisées des poumons, la surface disponible pour le transfert d’oxygène augmente considérablement. Mais cela ne suffit pas et même en s’entraînant avec de l’air raréfié en oxygène (par exemple 15% au lieu des 20,9%) simulant une altitude de 3500m comme nous l’avons réalisé dans une thèse (au débit des années 2000), en altitude extrême il faut prendre de l’oxygène sauf si comme marc Batard*, le sprinter de l’Everest (en moins de 24h monde alpine) on est capable de courir dans la montagne sans rien (une datte en fond de sac : sacré Marc).

Pour Inox qui a pris de l’oxygène à partir de 7000m, si on voulait qu’il reste à 6000 m qui est non seulement juste au-dessus de celle celle du camp de base coté népalais, mais également de celle de la vie permanente humaine il a fallu utiliser des bouteilles. Ce tableau d’équivalence FIO2 et altitude, nous permet de calculer le nombre de bouteilles nécessaires pour par exemple une vitesse d’ascension de 100m/h (oui nous sommes loin des records de Killian Jornet en trail

(https://www.nationalgeographic.fr/sciences/la-vie-a-5-300-m-daltitude-aux-limites-du-corps-humain ,

Voici un tableau qui présente l’équivalence entre la fraction inspirée en oxygène (FiO2) et l’altitude simulée correspondante. La FiO2 de l’air que nous respirons au niveau de la mer est d’environ 21% (0,21), ce qui correspond à une pression partielle d’oxygène de 159 mmHg. En utilisant une chambre hypoxique ou des masques qui réduisent la FiO2, on peut simuler différentes altitudes.

 Tableau d’équivalence entre FiO2 et altitude simulée

Tableau d’équivalence entre FiO2 et altitude simulée

Altitude (m)      Pression barométrique (mmHg)           FiO2 équivalente (% / fraction)

Niveau de la mer (0 m)                            760 mmHg       21% (0,21)

1 000 m                                         674 mmHg       18,9% (0,189)

2 000 m                                         596 mmHg       17,0% (0,170)

3 000 m                                         526 mmHg       15,4% (0,154)

4 000 m                                         462 mmHg       13,8% (0,138)

5 000 m                                         405 mmHg       12,4% (0,124)

6 000 m                                         354 mmHg       11,1% (0,111)

7 000 m                                         309 mmHg       9,9% (0,099)

8 000 m (zone de la mort)         268 mmHg       8,8% (0,088)

8 848 m (Everest)                        253 mmHg       8,4% (0,084)

Explication

– FiO2 est la fraction inspirée en oxygène, qui diminue à mesure que l’on simule une altitude plus élevée.

– La réduction de FiO2 permet de simuler la baisse de la pression partielle d’oxygène que l’on rencontre en altitude, ce qui est directement lié aux effets de l’hypoxie sur le corps humain.

Le tableau montre clairement que la FiO2 nécessaire pour simuler une altitude de 8 848 m (l’altitude du sommet de l’Everest) est d’environ 8,4%, soit bien en dessous de la FiO2 du niveau de la mer. À ces niveaux de FiO2, les alpinistes doivent souvent utiliser des bouteilles d’oxygène pour compenser le manque d’oxygène et maintenir une bonne saturation en oxygène sanguin.

Pour résoudre cette question, nous devons calculer quel débit d’oxygène supplémentaire est nécessaire pour augmenter la fraction inspirée en oxygène (FiO2) de l’air à 8 000 m pour qu’elle corresponde à celle de l’altitude de 6 000 m.

 Étapes de calcul

1. Déterminer la FiO2 à chaque altitude :

   – 8 000 m : La FiO2 est de 8,8% (0,088).

   – 6 000 m : La FiO2 est de 11,1% (0,111).

2. Calcul de la quantité d’oxygène nécessaire :

   – La personne ventile 60 litres d’air par minute.

   – Nous devons atteindre une FiO2 équivalente à celle de 6 000 m, soit 11,1%.

   – À 8 000 m, la FiO2 de l’air est de 8,8%. Pour obtenir une FiO2 de 11,1%, nous devons compléter la différence avec de l’oxygène pur.

3. Calcul de la différence de FiO2 :

ΔFiO2=0,111−0,088=0,023

4. Calcul du débit d’oxygène nécessaire :

   Pour trouver le débit d’oxygène (en litres par minute) qui doit être ajouté pour compenser cette différence, nous multiplions la différence de FiO2 par la ventilation totale :

Débit d’oxygène=0,023×60L/min=1,38L/min

Conclusion

Le débit d’oxygène de la bouteille doit être réglé à environ 1,38 litres par minute pour permettre de retrouver une FiO2 correspondant à une altitude de 6 000 m lorsque vous êtes à 8 000 m, en ventilant 60 litres d’air par minute.

Nous ne lui demanderons pas combien de bouteilles ils ont utilisé pour toute l’équipe mais on remarque qu’ils ont la générosité d’en donner à un alpiniste à la dérive qui n’est pas loin, couché, de se laisser partir !

Inox a réussi, ils ont rapporté leur bouteilles je pense, et à présent qu’il est redescendu sur terre et qu’il a donné une grande espérance pour des jeunes qui n’ose pas (c’est son slogan il faut oser sans écouter ceux qui disent que rien n’est possible !) il va lui falloir poursuivre son chemin ..le sien ! c’est le plus dur entre 20 et 30 ans. Modestement je tente de donner cette énergie à ces jeunes, c’est mon métier et le sport, la physio ne sont qu’un vecteur. Mais je ne suis pas aussi efficace qu’Inox !

Je n’ai fait que 4 fois le mont blanc pour des expérimentations scientifiques mais bof cela ne faisant que 4800m et même pas besoin de bouteilles d’oxygène mais que de se laisser aller à …ventiler ventiler !