Quelle pression peut supporter un humain ?

La résistance humaine à la pression : bien plus que la simple pression atmosphérique

Quand on parle de pression et du corps humain, la conversation se tourne souvent vers la pression atmosphérique et notre capacité à supporter ses variations, par exemple en altitude ou en plongée. Mais la réalité est plus complexe : la tolérance humaine à la pression s’étend bien au-delà de la simple pression ambiante et concerne également les pressions partielles des gaz respirés, notamment l’oxygène. Si la pression atmosphérique “normale” au niveau de la mer est d’environ 1013 hPa, la pression partielle d’oxygène (PpO2) que nous respirons est bien inférieure et cruciale pour notre survie. Cet article explore les limites de la pression partielle d’oxygène inspirée tolérée par l’humain.

La PpO2 normale dans l’air inspiré au niveau de la mer est d’environ 210 hPa (soit 21% de la pression atmosphérique totale). L’organisme humain est remarquablement adapté à cette valeur et dispose de mécanismes sophistiqués pour réguler l’apport en oxygène aux tissus. Cependant, cette tolérance a des limites. Des études ont montré qu’une PpO2 inspirée comprise entre 170 et 500 hPa peut être tolérée, bien que la marge de sécurité soit relativement étroite.

En dessous de 170 hPa, l’hypoxie s’installe. Le manque d’oxygène affecte le fonctionnement des organes, provoquant des symptômes allant de la fatigue et des maux de tête à la perte de conscience et, dans les cas extrêmes, à la mort. C’est ce qui se produit en haute altitude, où la pression atmosphérique (et donc la PpO2) diminue.

À l’autre extrémité du spectre, une PpO2 inspirée supérieure à 500 hPa entraîne une hyperoxie. Si une légère augmentation peut être initialement asymptomatique, une exposition prolongée à des niveaux élevés d’oxygène peut avoir des conséquences graves. L’hyperoxie peut endommager les poumons, provoquant une inflammation et une accumulation de liquide, un phénomène appelé toxicité pulmonaire à l’oxygène. Le système nerveux central est également vulnérable à l’hyperoxie, avec des symptômes tels que des convulsions et des troubles visuels.

L’intensité et la durée de l’exposition à une PpO2 anormale sont des facteurs déterminants de la gravité des effets. Une brève exposition à une PpO2 légèrement élevée ou basse peut être sans conséquence, tandis qu’une exposition prolongée, même à des valeurs proches des limites de tolérance, peut engendrer des complications sérieuses. Par exemple, les plongeurs sous-marins doivent gérer attentivement leur exposition à l’oxygène à différentes profondeurs pour éviter les effets néfastes de l’hyperoxie.

Il est important de noter que ces valeurs sont des estimations générales et que la tolérance individuelle à la pression partielle d’oxygène peut varier en fonction de facteurs tels que l’âge, la santé générale et l’acclimatation. La compréhension de ces limites et de leurs implications est essentielle pour assurer la sécurité dans des environnements où la pression partielle d’oxygène peut différer de la norme, que ce soit en altitude, sous l’eau ou dans des contextes médicaux spécifiques.