ADAPTATION DE L’ORGANISME L’ALTITUDE

Le point de départ de notre travail : 1. Nous avons montré en tronc commun que l’organisme modifiait son fonctionnement au moment d’un effort pour s’y adapter. 2. Un de nos professeurs allait participer à un séjour géologique en altitude, au Népal. => Nous nous sommes demandé si l’altitude allait provoquer des modifications du fonctionnement de l’organisme.

Parcours

Interêt du trajet du trek pour notre étude

Moyens de locomotion La plupart des déplacements se sont fait à pied, il y a donc eu un effort physique important réalisé au cours de ce séjour.

Quels sont les problèmes que nous nous sommes posés à partir de cette situation?

Premiers problèmes La fréquence cardiaque augmente-t-elle au repos en fonction de l’altitude?  La fréquence cardiaque a-t-elle un retour à la normale à la fin du séjour?  HYPOTHESE : L’altitude modifie la fréquence cardiaque au repos en haute altitude et à la fin du séjour la fréquence cardiaque retourne à la normale.  Julien & Kévin

La récupération à l’effort est-elle modifiée en l’altitude ?  Deuxième problème La récupération à l’effort est-elle modifiée en l’altitude ?  Hypothèse : Nous supposons que la récupération est modifiée à l’altitude. Si la fréquence cardiaque 1 minute après l’effort n’est pas la même qu’au repos alors il y a une mauvaise récupération.  Julien & Kévin

Troisième problème La capacité à s’adapter à un effort est-elle influencée par l’altitude? On a tout d’abord émis l’hypothèse que lorsque que l’altitude augmente, la capacité a faire un effort est de plus en plus faible.

La solution que nous avons proposées pour apporter des réponses à ces problèmes : le « cahier de vacances »

Questionnaire journalier Voici le questionnaire journalier que nous avons demandé de remplir par les sujets qui sont partis au Népal. Jour n°: Le matin: Qualité du sommeil: 1 2 3 4 5 Tests physiologiques: Repos A l’effort 1minute après l’effort Fréquence cardiaque Saturation en O² Le soir: Tests physiologiques Repos A l’effort 1minute après l’effort Fréquence cardiaque Saturation en O²   Céphalée Signes digestifs Fatigue Vertiges/étourdissements insomnie total Test de Lake Louise : Votre appétit durant la journée 1 2 3 Remarques éventuelles:

Renseignements avant le départ Ceci est le questionnaire que les sujets ont remplit afin de nous permettre de mieux les connaître et de savoir leurs différentes habitudes.   Photo AVANT LE SEJOUR : Nom : Prénom : Dans quelle tranche d’âge vous trouvez-vous ? cocher la case correspondante  20-30ans  30-40ans  40-50ans  50-60ans  60-70ans 70ans et + Quel poids faites-vous ? Quel est votre sexe ?  homme  femme Quelle est votre taille ? Êtes-vous fumeur  oui  non Régulier   oui  non Quelle quantité de cigarettes par jour : Pratiquez vous un sport régulièrement : Pratiquez-vous un sport ? Si oui lequel ? Combien de fois par semaine ? Combien de temps ? A quelle intensité ? Avez-vous une bonne qualité de sommeil à altitude ? (vous l’évaluerez de 1 très mal à 5 très bien) ? Êtes-vous déjà monté(e) à de haute altitude auparavant ? Si oui , à quelle altitude et combien de fois ? Avez-vous un grand appétit, moyen appétit, petit appétit ? Quelle est votre consommation moyenne d’eau par jour ? Quel est votre fréquence cardiaque moyenne avant le départ ?

Mesures et tests réalisés.

Cardiofréquencemètre Un cardiofrequencemètre est une montre électrique qui indique la fréquence cardiaque. Il s’utilise avec un émetteur qui se fixe sur la poitrine à l’aide d’une ceinture élastique qui envoie des informations (battements cardiaques) à un récepteur qui est la montre. Cette montre mesure et affiche les fréquences cardiaques prisent à intervalles réguliers. Fp et Kl

( Fc0 + Fc1 + Fc2 – 200) / 10 = indice de Ruffier Test de Ruffier (Valentin et Kenichi, 2nde 5) Définition : Cette formule permet de tester son adaptation à l’effort. Protocole : Prendre son rythme cardiaque avant l’effort physique, puis faire 30 flexions (membres inférieures, fesses touchant les talons).Mesurer son rythme cardiaque après l’effort et 1min après. Mode de calcul : Il existe deux formules pour calculer son indice de Ruffier (Formule de Ruffier et formule de Ruffier-Dickson). Mais il est important d’utiliser toujours la même formule pour un suivi régulier. Nous choisissons de n’en utiliser qu’une seule dont voici la formule : ( Fc0 + Fc1 + Fc2 – 200) / 10 = indice de Ruffier But : L’indice de Ruffier évalue l'adaptation cardiovasculaire à l'effort : -Indice <0 = Très bonne adaptation à l’effort -0< Indice <5 = Bonne adaptation à l’effort -5<Indice<10 = Adaptation à l’effort moyenne -10< Indice <15 = Adaptation à l’effort -15< Indice = Mauvais adaptation à l’effort – Bilan complémentaire nécessaire.

Exemple: test sur un volontaire : Fc0 (fréquence cardiaque avant l’effort) : 60puls/min Fc1 (fréquence cardiaque après l’effort) : 120puls/min Fc2 (fréquence cardiaque 1min après l’effort) : 80puls/min Calcul de l’indice de Ruffier  dans le cas de ce volontaire : ( 60 + 120 + 80 –200 ) / 10 = 6 Donc d’après les valeurs du test de Ruffier, 5<6<10,l’adaptation à l’effort du volontaire est moyenne.

Un test pour évaluer le mal des montagnes. Test de Lake Louise : Un test pour évaluer le mal des montagnes. (Jérémy et Alisson , 2nde 5) a. Définition C’ est un test qui permet une auto-évaluation du mal aigu des montagnes (MAM). b. A quoi correspond le MAM Le MAM est dû à une mauvaise acclimatation du corps à l’ altitude à cause du manque d’ oxygène. Il s’ agit d’ un ensemble de troubles qui surviennent 4 à 8 heures après l’arrivée en altitude et généralement au delà de 3500 mètres. Ces troubles se caractérisent par des maux de tête ( 100 % des cas), une insomnie (2/3 des cas), une perte d’ appétit (1/3 des cas) et des nausées. Le MAM s’ accompagne parfois d’ une augmentation du volume d’urine, d’ oedèmes aux mains, aux chevilles et au visage. c. Comment évaluer l’importance du MAM On considère 5 items : céphalées, signes digestifs, vertiges , nausées et insomnies. Chaque item est coté de 0 à 3 , 0 signifie que le MAM est faible et 3 signifie que le MAM est important. A la fin de la journée ,avec l’ajout de toutes les valeurs nous d’obtenir un score qui nous permet d’ évaluer votre MAM.

Les caractéristiques du groupe

Nombre d'hommes et de femmes Le groupe est-il homogène? Cela joue-t-il un rôle sur l’adaptation à l’effort? Pour cela nous avons décidé de faire un camembert afin de mieux voir la répartition des hommes et des femmes. On constate qu’il y a plus de femmes que d’hommes dans le groupe. Mais cela reste assez équilibré. Conclusion: Le groupe étant mixte, c’est peut être un paramètre qu’il faudrait prendre en compte.Ce qui nous permettrait, si nous le souhaitions, de faire une étude de l’adaptation en fonction des sexes des individus. Mélanie et Marie groupe2 poste1

Répartition des âges dans le groupe FERRAND Florian CLOUé Benjamin 2°5 Répartition des âges dans le groupe Problématique: Quel est la répartition des âges dans le groupe afin d’observer si l’âge est un phénomène à prendre en compte dans l’adaptation à l’altitude. La moitié du groupe a entre 50 et 60 ans; et la majorité a entre 40 et 70 ans. Nous obtenons des âges différents qui vont de 20 ans à 70 ans. Les catégories d’âges étant trop différentes, on pourra se poser la question lors des résultats, si l’âge n’influe pas sur ceux-ci.

LA CONDITION PHYSIQUE DU GROUPE La condition physique du groupe doit elle être prise en compte dans l’interprétation de nos résultats? Butet Thibaut Bensadoun Charles Environ la moitié du groupe a une condition physique normale, environ 30% ne pratique pas du tout de sport et le reste (30%) pratique un sport de façon régulière et intensive. Puisque les personnes du groupe n’ont pas de spécificité à ce niveau là, la condition physique du groupe est peut-être un facteur qui sera pris en compte lors de l’interprétation des résultats de l’expérimentation sur l’altitude.

Et le tabac dans tout ça ? MARTIN Élodie LAUWERIER Virginie Groupe 2 poste 5 Il n'y a qu'un seul fumeur, ce n'est donc pas la peine de calculer un pourcentage, On peut expliquer cela car comme presque toutes les personnes travaillent dans le domaine de la science (professeurs de SVT ou géologues), ils sont donc bien informés sur les risques du tabac et sur le fait d'avoir une bonne hygiène de vie. Conclusion: Le tabac n’est pas un facteur à prendre en compte pour notre étude puisqu’il n’y a qu’un seul fumeur. Donc il n’interviendra pas sur nos résultats.

données individuelles Interprétation et graphiques des données individuelles Alexandra et Marie-Noëlle

Nous avons relevé les fréquences cardiaques au repos le matin et le soir d’une personne , nous l’avons mis sous forme de graphique afin de comparer les résultats le matin et le soir . Cela va nous permettre de voir si la personne s’est adapté ou non à l’altitude, selon les variations de sa fréquence cardiaque.

Graphique représentant la fréquence cardiaque au repos le matin et le soir:

Saisie de données: Interprétation: A chaque élévation de l’altitude, la fréquence cardiaque le soir et le matin augmente . On remarque qu’entre le début et la fin du séjour, la diminution de la fréquence cardiaque n’est pas visible. Interprétation: On constate bien qu’à chaque fois que l’altitude augmente la fréquence cardiaque augmente. Cela ne nous permet pas de dire si l’organisme s’est adapté .

COMPARAISON DES GRAPHIQUES Afin de pouvoir observer, en altitude, une adaptation après un effort, on prend les valeurs de la fréquence cardiaque 1 minute après l’effort, pour une personne. La courbe « 1 minute après l’effort » ne se superpose pas avec celle « au repos », elle ne récupère donc pas correctement. On peut dire que l’adaptation dans ce graphique est mauvaise. De plus, ce graphique n’est pas complet puisqu’il nous manque des données. Alexandra et Marie-Noëlle

COMPARAISON DES GRAPHIQUES Contrairement au premier graphique, ici on peut observer une bonne superposition entre la courbe « au repos » et la courbe « 1 minute après l’effort ». Donc nous pouvons en conclure que la personne récupère bien après un effort en haute altitude. Alexandra et Marie-Noëlle Conclusion: Les résultat sont différents les uns des autres donc, pour mieux comprendre il nous faudrait faire une moyenne.

Pour nous permettre de répondre à notre problème posé, nous nous sommes rendus compte que les données individuelles ne suffisaient pas. Nous avons donc mis en commun toutes les données en réalisant des moyennes que nous avons ensuite retransmis sous forme de graphique. Certains graphiques ne nous permettent pas de répondre au problème parce qu’il nous manque certaines valeurs ou d’autres sont fausses mais aussi, les valeurs sont très différentes… Un individu s’adaptera plus ou moins facilement en fonction de la morphologie, du sexe, de l’âge, de son activité sportive, s’il est habitué à l’altitude… Les données de groupes Marlène et Julie

Adaptation? Nous avons comparé la moyenne des fréquences cardiaques de tous les individus du groupe du matin et du soir (au repos,à l’effort et une minute après l’effort), de façon à observer s’il y a eu une adaptation.

Cas général: En regardant les courbes de la FC au repos et de la FC 1min après l’effort, on observe que les FC au début du séjour sont plus élevées qu’à la fin du séjour.Il y a donc eu un effet. De plus la courbe une min après l’effort rejoint celle du repos au long du séjour , il y a donc une meilleure récupération au fil de séjour. Comparaison:en comparant les courbes une min après l’effort et au repos sur les graphiques du matin et du soir, on observe qu’il y a eu une meilleure récupération le matin que le soir.

Ce graphique représente le résultat du test de Ruffier de deux personnes différentes. On remarque que les deux courbes sont différentes cela prouve que la capacité d’adaptation à l’effort varie selon l’hygiène de vie, l’organisme de chaque individus. On voit que l’une des deux personnes s’adapte mieux donc on peut supposer qu’elle est sportive mais pour vérifier cela on a recours au questionnaire du départ du séjour. On pense que l’on devrait faire une mise en commun car les personnes s’adapte différemment .Cette mise en commun devrait se faire sous forme de histogramme.

FC moyenne au repos le soir et le matin Quels sont les écarts entre les FC enregistrées le matin et le soir, quelles informations nous apportent-elles ? Nous pouvons observer que la fréquence cardiaque enregistrée du soir est supérieure à celle du matin. Au début du séjour,l’écart entre ces deux courbes est important alors qu’a la fin du séjour, cet écart est diminué. Il y a eu adaptation. Maxime Veyssiere et Christopher Planchard G2 Est-ce une adaptation à l’altitude? S’agit-il plutôt d’une adaptation à l’effort? Ou est-ce un mélange des deux?

Comment arriver à répondre à cette question? Il aurait fallu recommencer l’expérience en ne faisant varier qu’un seul paramètre à la fois : ce qui techniquement et financièrement est impossible. Alors nous nous sommes adressés à un scientifique qui avait pu réaliser ce type d’expérience : le Professeur Richalet.

Expérience Everest III,Comex 97 Principe : Ne faire varier qu’un seul facteur : la pression en oxygène en utilisant une chambre hypobare. On peut ainsi recréer les conditions correspondant à l’ascension de l’Everest. Objectifs : Étudier les modifications du fonctionnement de l’organisme qu’ils soient : physiologiques (ex : évolution de la FC), pathologiques (ex: symptômes du mal aigu des montagnes MAM) Historique: En 1946, 1985, 1989, il y avait déjà eu d’autres opérations Everest, avec des protocoles légèrement différents.

les différences entre les deux protocoles 1ère partie Butet Thibaut Bensadoun Charles Comex Nous Nombre de participant 8 22 Sexe Que des hommes mixte Age Âge moyen de 26 ans Âge variable dans le groupe Entraînement Personnes surentraînés Entraînement variable selon les personnes Fumeur 3/8 1/22

les différences entre les deux protocoles 2ème partie Butet Thibaut Bensadoun Charles Comex Nous Durée de l’expérience 1 mois 14 jours Altitude maximum 8848m 3700m Conditions 1 seul paramètre pouvant varié, les autres sont contrôlés Nombreux paramètres pouvant varié :-Temps -Nourriture, etc… Lieu d’expérimentation La chambre hypobare Montée naturelle en altitude Suivie médicale -assistance médicale en cas de besoin Masque à O2 -1 médecin dans le groupe -1 caisson de dépressurisation

les différences entre les deux protocoles 3ème partie Butet Thibaut Bensadoun Charles Comex Nous Appareils de mesure Appareils variés Cardiofréquence mètre Paramètres mesurés F.C MAM Autres paramètres

Chambre Hypobare Les sujets étaient étudiés dans la chambre hypobare qui se situe dans les entrepots COMEX S.A. à Marseille. Composition de la chambre : La chambre hypobare est composée de 3 chambres : d’une chambre d’étude sphérique, d’une salle commune qui sert de dortoir et de salle à manger et d’une salle de bain. Ces pièces sont reliées entre elles par des sas.

Fréquences cardiaques obtenues lors de l'expérience COMEX On observe en général sur tous les sujets une augmentation de la FC lorsque l’altitude augmente et une baisse de la FC lorsque l’altitude diminue. Conclusion : Tous les sujets ont a peu près eu les mêmes variations de leurs fréquence cardiaque au cour du séjour. De façon général la FC augmente et diminue en fonction de l’altitude. Fp et Kl

Calcul des moyennes La moyenne de la fréquence cardiaque des sujets varie en fonction de l’altitude. Nous observons que la moyenne des fréquences cardiaques augmente quand l’altitude augmente et redescend quand l’altitude baisse. La conclusion est qu’il y a une modification de l’organisme en fonction de l’altitude.

TEST de LAKE LOUISE Peut–on observer que les sujets développent un mal aigu des montagnes lorsque l’altitude varie? On peut remarquer que de 0 à 5500m d’altitude les sujets présentent très peu de signes de mauvaise adaptation à l’altitude. De 5500 à 7000m les sujets présentent pratiquement tous peu de signes de mauvaise adaptation à l’altitude. A 7000m et plus on constate que quelques sujets présentent beaucoup de signes de mauvaise adaptation à l’altitude. Lorsque qu’il redescendent à altitude 0 ils représentent tous très peu de signes de mauvaise adaptation à l’altitude. Seulement ce graphique n’est pas forcément la meilleure solution pour exposer nos résultats, un tableau serait plus approprié afin de montrer les sujets présentant très peu, peu ou beaucoup de signes de mauvaise adaptation à l’altitude selon l’altitude.

Lake Louise et ses conséquences Nous pouvons constater qu’à 5.000 m tout ce passe bien, l’ensemble des sujets se situe entre 0 et 5 du test de Lake Louis. Alors que lors de la montée vers 6.000 m, certains sujets présentent des symptômes du au mal des montagnes, la majorité des sujets passent de 5 à 10 sur l’échelle de Lake Louise. Enfin nous pouvons constater un nouveau pallier lors de la monté vers 7.000 m, la majorité des sujets présentent des difficultés à s’adapter à l’altitude. Lors de la descente vers une altitude de 5.000 m, tous les individus repassent dans un bon état physique du à la descente ( tous les sujet se situent entre 0 et 5 du test ). Lors de la remonté vers le 8.000 m, le sujets s’adaptent mieux à l’altitude. Comme les individus ont étaient déjà soumis à cette altitude donc ils s’adaptent mieux ( il y a plus de personne qui se sentent mieux par rapport à la première montée ) Veyssiere Maxime et Christopher Planchard

Conclusion D’après tous les résultats obtenus, nous avons pu observer un changement dans le fonctionnement de l’organisme, au niveau cardiaque. Cela correspond bien à une adaptation de l’organisme suite à un changement de milieu. Cela permet de compenser le manque de dioxygéne qui accompagne l’augmentation d’altitude. Le test de Lake Louise a permis de montrer que certaines personnes présentaient des symptômes du MAM (mal aigu des montagnes) au delà d’une certaine altitude. Preuve d’une mauvaise adaptation de leur organisme. Remerciements: Le Professeur Richalet Monsieur Cirio tous les participants à l’expédition les professeurs de maths et d’anglais assistants d’éducation aux personnes présentes dans la salle Gely Marie Raimbault Mélanie