La science des sommets

Reportage sur les travaux conduits par le laboratoire Hypoxie Physiopathologie de Grenoble. Direction l’aiguille du Midi, pour mieux comprendre comment fonctionne l’organisme à près de 4 000 mètres d’altitude...

Suspendu à 70 mètres dans le vide, dans un téléphérique, Alexis est en route pour une drôle d’expérience : il est volontaire pour participer à une étude scientifique menée à l’aiguille du Midi, dans les Alpes, à 3 842 mètres d’altitude ! Autour de lui, le Petit Dru, les aiguilles et le mont Blanc, toit de l’Europe occidentale avec ses 4 809 mètres. Un paysage à couper le souffle. Mais pas seulement pour la beauté des lieux : là, l’effet de l’altitude se fait déjà sentir. La pression y est plus faible qu’au niveau de la mer. Résultat : chaque bouffée d’air contient moins d’oxygène (O2). Pour compenser le manque, la fréquence respiratoire augmente. Bref : on s’essouffle. Les spécialistes parlent d’hypoxie.

  • Montagnes
    À deux heures du matin, des alpinistes attaquent déjà les pentes du mont Blanc du Tacul puis celles du mont Maudit, une des voies permettant de gagner le mont Blanc. Les départs matinaux sont incontournables pour s’élancer sur de longues courses et éviter le mauvais temps typique des fins de journées en montagne. © Inserm/François Guénet
  • Enregistrement du sommeil sur un volontaire
    L’aiguille du Midi, avec ses 3 842 mètres d’altitude, offre des conditions proches de celles éprouvées par les alpinistes passant une nuit en refuge ou en bivouac. Alexis, lui, a pris un somnifère au coucher puis a été réveillé au cœur de la nuit, comme les grimpeurs s’attaquant à un sommet. © Inserm/François Guénet
  • Boîte d'hypnotiques
    L’hypnotique utilisé pour l’étude est du zolpidem, un benzodiazépine couramment employé par les alpinistes lors de leurs nuits en haute altitude. Chaque volontaire est évalué sur 4 nuits, deux en plaine, à Grenoble, et deux en altitude, à l’aiguille du Midi, pendant lesquelles il leur sera administré soit l’hypnotique, soit un placebo. © Inserm/François Guénet
  • Prise de sang sur un volontaire
    Au réveil du volontaire, une prise de sang est effectuée afin d’évaluer la quantité résiduelle d’hypnotiques dans son organisme. Le prélèvement a lieu même quand c’est seulement un placebo qui a été utilisé, car ni l’investigateur ni le volontaire ne doivent savoir ce qui a été administré. © Inserm/François Guénet
  • Un des investigateurs de l’étude, évalue l’équilibre postural du volontaire grâce à une plateforme de force
    Première expérience : Guillaume Séchaud (à gauche), un des investigateurs de l’étude, évalue l’équilibre postural du volontaire grâce à une plateforme de force. L’équilibre postural est une aptitude essentielle aux alpinistes marchant sur les arêtes des sommets montagneux. © Inserm/François Guénet
  • Volontaire remplissant un questionnaire.
    Sensations au réveil, qualité du sommeil… : le volontaire doit ensuite remplir un questionnaire permettant d’évaluer son niveau de vigilance et la présence de symptômes de mal aigu des montagnes, parmi lesquels le mal de tête, les nausées ou même des vomissements. © Inserm/François Guénet
  • volontaire équipé d’un sac à dos de 10 kg
    La plateforme de force est truffée de capteurs. Alors qu’il est demandé au volontaire, équipé d’un sac à dos comme les alpinistes, de rester le plus stable possible, la pression exercée par ses pieds en différents points est enregistrée en temps réel, transmise à un ordinateur et visualisée sur l’écran. © Inserm/François Guénet
  • réalisation de la "tâche cognitive" au repos puis en activité, en pédalant sur un vélo
    Vient ensuite le cœur de l’étude : la réalisation de la « tâche cognitive de Simon » au repos puis en activité, en pédalant sur un vélo. Cet exercice permet d’évaluer le temps supplémentaire nécessaire pour inhiber une réponse incorrecte. Soit, pour les alpinistes, à réagir à un faux pas ou une fausse manœuvre… © Inserm/François Guénet
  • Appareil de test pour tâche cognitive
    Cette tâche consiste, pour le volontaire, à appuyer sur ces boutons-réponses, à gauche ou à droite, suivant la couleur d’un point qui apparaît sur l’écran en face de lui. Facile, si ce n’est que ces points apparaissent eux-mêmes à gauche ou à droite de l’écran, indépendamment de leur couleur, ce qui complique le travail cérébral et force à inhiber des réponses hâtives et incorrectes ! © Inserm/François Guénet
  • Oxymètre
    Pendant les exercices, cet appareil, un oxymètre, permet de mesurer la saturation en oxygène, soit la concentration d’oxygène dans les globules rouges du sang. Elle peut rapidement chuter en altitude, ce qui peut conduire au développement du mal aigu des montagnes. Ce paramètre est utile aux chercheurs pour connaître les conditions physiques dans lesquelles se trouvent les participants à l’expérience après leur nuit en altitude, sous somnifère. Et, à terme, mieux comprendre les conséquences de cette pratique sur la santé des alpinistes. © Inserm/François Guénet

Chaque individu, indépendamment de son état de forme, supporte différemment l’altitude : chaque année, des milliers d’alpinistes développent ainsi un mal aigu des montagnes, une maladie qui peut parfois être fatale. Le sommeil peut aussi être altéré par l’hypoxie : la respiration, qualifiée de périodique, se ponctue d’apnées et de micro-réveils. Pour passer de meilleures nuits, certains alpinistes prennent des somnifères. Quels sont les effets de ces médicaments sur leurs capacités cognitives et physiques lorsqu’ils s’élancent quelques heures plus tard pour l’ascension de sommets, ce qui nécessite une vigilance et une forme physique optimales ? En étudiant le sommeil de 24 volontaires en haute altitude de juillet à octobre 2016, l’expérience menée par le laboratoire Hypoxie Physiopathologie de Grenoble et dirigée par Samuel Vergès, chercheur Inserm, et Pierre Bouzat, médecin au CHU de Grenoble, tente de répondre à ces questions. 

Reportage à retrouver dans le magazine Science&Santé n°33