Pouvons-nous survivre sans air?

17. 02. 2020
6e congrès international d'exopolitique, d'histoire et de spiritualité

La science nous dit que le corps humain ne peut survivre sans oxygène que quelques minutes. Mais certaines personnes résistent à cette vérité acceptée.

L'histoire suivante est présentée dans la collection "Best of 2019" de BBC Future.

Il y eut un bruit de craquement terrible lorsque le câble épais reliant Chris Lemons au navire au-dessus se brisa. Ce cordon ombilical vital, menant au monde d'en haut, lui a apporté force, communication, chaleur et air dans sa combinaison de plongée à 100 mètres (328 pieds) sous le niveau de la mer.

Alors que ses collègues se souviennent de ce terrible bruit d'une connexion à la vie qui s'effondre, Lemons n'a rien entendu. Il l'a frappé à ce moment-là sur la structure sous-marine métallique sur laquelle il travaillait, puis il a été projeté vers le fond marin. Sa connexion avec le vaisseau au-dessus de lui avait disparu, ainsi que tout espoir qu'il pourrait y retourner. Plus important encore, il a également perdu sa source d'air, ne laissant que six ou sept minutes d'approvisionnement en oxygène d'urgence. Au cours des 30 minutes suivantes, Lemons a vécu quelque chose au fond de la mer du Nord que peu de gens avaient essayé: il manquait d'air.

"Je ne suis pas sûr d'avoir un contrôle total de la situation", se souvient Lemons. «Je suis tombé le dos au fond de la mer et j'ai été entouré d'une obscurité omniprésente.» Je savais que j'avais très peu de gaz sur le dos et mes chances d'en sortir étaient minces. Une démission m'est venue. Je me souviens de la tristesse qui m'a inondé. "

Au moment de l'accident, Chris Lemons pratiquait la plongée à saturation depuis environ un an et demi.

Les citrons faisaient partie d'une équipe de plongée à saturation qui réparait une ligne de puits à Huntington Oil Field, à environ 127 miles (204 km) à l'est d'Aberdeen sur la côte est de l'Écosse. Pour ce faire, les plongeurs doivent passer un mois de vie, y compris le sommeil et la nourriture, dans des chambres spécialement conçues à bord d'un navire de plongée, séparés du reste de l'équipage par du métal et du verre. Dans ces tubes de 6 mètres, trois plongeurs s'acclimatent à la pression qu'ils souhaitent ressentir sous l'eau.

C'est une forme inhabituelle d'isolation. Trois plongeurs peuvent se voir et parler à leurs collègues en dehors de la salle, mais sinon ils sont coupés d'eux. Les membres de chaque équipe sont totalement dépendants les uns des autres - la décompression prend six jours avant de quitter la chambre hyperbare, ainsi que la disponibilité de toute aide extérieure.

Une sorte de résignation m'est venue, je me souviens que d'une certaine manière j'étais submergé de tristesse - Chris Lemons

«C'est une situation très étrange», déclare Lemons, 39 ans. «Vous vivez sur un navire entouré de beaucoup de gens, dont vous n'êtes séparés que par une couche de métal, mais vous en êtes complètement isolé. D'une certaine manière, il est plus rapide de revenir de la lune que des profondeurs de la mer. "

La décompression est nécessaire, lors de la respiration sous l'eau, le corps et les tissus du plongeur sont rapidement remplis d'azote dissous. En sortant des profondeurs, l'azote retourne alors à son état gazeux en raison d'une pression plus basse, et des bulles peuvent se former dans les tissus lors d'une sortie rapide des profondeurs, que le corps est incapable d'absorber. Si cela se produit trop rapidement, cela peut causer des dommages douloureux aux tissus et aux nerfs, et même si des bulles se forment dans le cerveau, cela peut entraîner la mort. Cette condition est connue sous le nom de «maladie des caissons».

Les plongeurs qui passent beaucoup de temps en eau profonde doivent ensuite se décompresser dans une chambre hyperbare pendant plusieurs jours

Cependant, le travail de ces plongeurs reste très risqué. Le pire pour Lemons a été la longue séparation de sa fiancée Morag Martin et de leur maison commune sur la côte ouest de l'Écosse. Le 18 septembre 2012, Chris Lemons et ses deux collègues Dave Youasu et Duncan Allcock ont ​​commencé tout à fait normalement. Les trois sont montés dans la cloche de plongée, qui a été abaissée de la topaze de Bibby au fond marin pour des réparations.

«À bien des égards, c'était juste une journée de travail normale», dit Lemons. Lui-même n'était pas aussi expérimenté que ses deux collègues, mais il plongeait depuis huit ans. Il a passé un an et demi en plongée à saturation et a participé à neuf plongées profondes. "La mer était un peu turbulente en surface, mais c'était assez calme sous l'eau."

Chris Lemons a passé 30 minutes sur le fond marin après la rupture de la corde le reliant au navire au-dessus de lui dans une mer orageuse

Cependant, la mer orageuse a déclenché une série d'événements qui ont presque coûté la vie à Lemons. Dans des circonstances normales, les bateaux de plongée utilisent des systèmes de navigation et de propulsion contrôlés par ordinateur - connus sous le nom de positionnement dynamique - pour rester au-dessus du site de plongée pendant que les plongeurs sont dans l'eau. Mais lorsque Lemons et Youasa ont commencé à réparer les tuyaux sous l'eau et qu'Allcock les a supervisés depuis la cloche, le système de positionnement dynamique de Bibby Topaz a soudainement échoué. Le navire a rapidement commencé à s'éloigner du parcours. Une alarme a retenti dans le système de communication des plongeurs au fond de la mer. Citrons et Youasa reçurent l'ordre de retourner à la cloche. Mais quand ils ont commencé à suivre leurs «cordons ombilicaux», le navire était déjà au-dessus de la grande structure métallique sur laquelle ils travaillaient, ce qui signifiait qu'ils devaient s'en remettre.

"Ce fut un moment spécial où nous nous sommes regardés dans les yeux", a déclaré Chris Lemons.

Cependant, alors qu'ils approchaient du sommet, le câble volant de Lemons s'est coincé derrière un morceau de métal dépassant de la structure. Avant qu'il ne puisse le relâcher, le vaisseau à la dérive des vagues tira fort contre lui et le pressa contre les tuyaux métalliques. «Dave s'est rendu compte que quelque chose n'allait pas et s'est tourné vers moi», dit Lemons, dont l'histoire a été immortalisée dans le long métrage documentaire Last Breath. «C'était un moment étrange quand nous nous sommes regardés dans les yeux.» Il essaya désespérément de m'atteindre, mais le navire le tira. Avant de comprendre la situation, j'ai manqué d'air car le câble était fermement coincé. "

L'équipage du navire a regardé impuissant le navire télécommandé transmettre les mouvements constants de Lemons à une profondeur de 100 mètres.

La tension appliquée au câble devait être énorme. Un enchevêtrement de tuyaux et de fils électriques avec une corde passant par le centre a éclaté à mesure que le bateau se lève. Les Citrons ont instinctivement tourné le bouton de leur casque pour libérer l'oxygène du réservoir d'urgence sur leur dos. Mais avant qu'il ne puisse faire autre chose, la corde s'est cassée, le renvoyant au fond de la mer. Miraculeusement, les citrons ont réussi à se redresser dans l'obscurité impénétrable, se retournant vers la structure, remontant, espérant voir la cloche et se mettre en sécurité.

Sans oxygène, le corps humain ne peut survivre que quelques minutes avant que les processus biologiques qui nourrissent ses cellules échouent

«Quand je suis arrivé, la cloche était hors de vue», dit Lemons. «J'ai décidé de me calmer et d'économiser le peu d'essence qu'il me restait.» Je n'avais que six à sept minutes de gaz d'urgence dans le dos. Je ne m'attendais pas à ce que quelqu'un me sauve, alors je me suis pelotonné en boule. "

Sans oxygène, le corps humain ne peut survivre que quelques minutes avant que les processus biologiques qui nourrissent ses cellules ne commencent à échouer. Les signaux électriques qui dirigent les neurones dans le cerveau diminuent et finissent par s'arrêter complètement. «La perte d'oxygène signifie généralement la fin», déclare Mike Tipton, directeur du laboratoire des environnements extrêmes de l'Université de Portsmouth au Royaume-Uni. "Le corps humain ne dispose pas d'une grande quantité d'oxygène - peut-être quelques litres." La façon dont vous les utilisez dépend de la vitesse de votre métabolisme. "

Le corps humain est capable de survivre en paix sans oxygène pendant seulement quelques minutes et encore moins dans le stress ou le sport

Au repos, un adulte consomme généralement 1/5 à 1/4 de litre d'oxygène par minute. Lors d'un exercice intense, cette valeur peut augmenter jusqu'à quatre litres. «Le métabolisme peut également être augmenté par le stress ou la panique», ajoute Tipton, qui a étudié les personnes sous-marines à long terme sans air.

Ils ont regardé, impuissants, les mouvements des citrons s'arrêter et les signes de vie ont cessé

À bord de Bibby Topaz, l'équipage a désespérément tenté de ramener manuellement le navire à sa position d'origine pour sauver un collègue perdu. Au fur et à mesure qu'ils avançaient, ils ont lancé au moins un sous-marin télécommandé, dans l'espoir de le retrouver. Quand elle l'a trouvé, ils ont juste regardé impuissants sur la transmission de la caméra avec les mouvements de cessation de Lemons jusqu'à ce qu'il cesse de montrer des signes de vie. «Je me souviens avoir aspiré le dernier air du réservoir sur mon dos», dit Lemons. «Aspirer du gaz demande plus d'efforts.» J'avais l'impression d'être sur le point de m'endormir. Ce n'était pas ennuyeux, mais je me souviens d'avoir été en colère et de m'excuser auprès de mon fiancé Morag. J'étais en colère contre la douleur que je causerais aux autres. Alors il n'y avait plus rien. "

L'eau froide et l'oxygène supplémentaire qui s'était dissous dans le sang des citrons pendant son travail l'ont aidé à survivre si longtemps sans air

Il a fallu environ 30 minutes à l'équipage de Bibby Topaz pour redémarrer le système de positionnement dynamique afin de reprendre le contrôle du navire. Lorsque Youasa atteignit Lemons sur une structure sous-marine, son corps était immobile. De toutes ses forces, il ramena son collègue dans la cloche et la tendit à Allcock. Il était bleu et ne respirait plus lorsque son casque a été enlevé. Allcock lui donna instinctivement deux respirations de réanimation bouche-à-bouche. Les citrons haletèrent miraculeusement et reprirent conscience.

Le bon sens dit qu'après une si longue période passée au fond de la mer, il devrait être mort

«Je me suis senti très étourdi et je me suis souvenu, mais sinon je n'ai pas beaucoup de souvenirs clairs à réveiller», dit Lemons. «Je me souviens de Dave assis effondré de l'autre côté de la cloche, l'air épuisé, et je ne savais pas pourquoi. "Ce n'est que quelques jours plus tard que j'ai réalisé la gravité de la situation."

Près de sept ans plus tard, Lemons ne comprend toujours pas comment il a réussi à survivre si longtemps sans oxygène. Le bon sens dit qu'après un si long temps passé au fond de la mer, il devrait être mort. Cependant, il semble probable que l'eau froide de la mer du Nord ait joué un rôle ici - à une profondeur d'environ 100 mètres, l'eau était probablement inférieure à 3 ° C (37 ° F). Sans l'eau chaude qui coule à travers le "cordon ombilical" et réchauffe son costume, son corps et son cerveau se refroidissent rapidement.

Une perte de pression soudaine sur un avion peut entraîner des difficultés à respirer de l'air mince. Par conséquent, des masques à oxygène sont disponibles

«Le refroidissement rapide du cerveau peut prolonger la survie sans oxygène», déclare Tipton. «Si vous abaissez la température de 10 ° C, le taux métabolique chutera de 30 à 50%. Si vous abaissez la température de votre cerveau à 30 ° C, cela peut augmenter votre temps de survie de 10 à 20 minutes. Si vous refroidissez votre cerveau à 20 ° C, vous pouvez vous lever jusqu'à une heure. "

Le gaz comprimé que respirent habituellement les plongeurs saturants aurait pu donner plus de temps aux citrons. Lors de la respiration de niveaux élevés d'oxygène comprimé, il peut se dissoudre dans la circulation sanguine, ce qui donne au corps des réserves supplémentaires pour le pomper.

En état d'hypoxie

Les plongeurs sont les personnes les plus susceptibles de subir des interruptions soudaines de l'alimentation en air. Cela peut également se produire dans de nombreuses autres situations. Les pompiers comptent souvent sur un équipement respiratoire pour pénétrer dans les bâtiments enfumés. Les masques à oxygène sont également utilisés par les pilotes de chasse volant à haute altitude. La carence en oxygène, connue sous le nom d'hypoxie, peut affecter de nombreuses autres personnes dans des situations moins extrêmes. Les alpinistes connaissent de faibles niveaux d'oxygène dans les hautes montagnes, ce qui est souvent attribué à de nombreux accidents. À mesure que les niveaux d'oxygène baissent, la fonction cérébrale se détériore, ce qui entraîne de mauvaises décisions et de la confusion.

L'histoire extraordinaire de survie de Chris Lemons a tourné un long métrage documentaire intitulé Last Breath

Une légère hypoxie est également souvent ressentie par les patients subissant une intervention chirurgicale et on pense qu'elle affecte leur rétablissement. Le manque d'oxygène dans le cerveau du patient provoque également des accidents vasculaires cérébraux, entraînant la mort cellulaire et des dommages à vie.

«Il existe de nombreuses maladies dans lesquelles l'hypoxie est la dernière étape», dit Tipton. "Une des choses qui se produit est que les personnes hypoxiques commencent à perdre la vision périphérique et ne regardent finalement qu'un seul point." On pense que c'est la raison pour laquelle les gens juste avant la mort disent avoir vu la lumière au bout du tunnel. "

"Les enfants et les femmes ont plus de chances de survivre parce qu'ils sont plus petits et que leur corps a tendance à se refroidir beaucoup plus vite" - Mike Tipton

Les citrons lui-même ont survécu au temps passé sans oxygène sans dommage majeur pour la santé. Il n'a trouvé que quelques ecchymoses sur ses pieds après sa souffrance. Mais sa survie n'est pas si unique. Tipton a étudié 43 cas de personnes qui ont été sous l'eau pendant une longue période dans la littérature médicale. Quatre d'entre eux se sont rétablis, y compris une fille de deux ans et demi qui a survécu au moins 66 minutes passées sous l'eau.

«Les enfants et les femmes sont plus susceptibles de survivre parce qu'ils sont plus petits et que leur corps a tendance à refroidir beaucoup plus rapidement», explique Mike Tipton.

Les grimpeurs des plus hautes montagnes du monde, comme le mont Everest, doivent utiliser des sources supplémentaires d'oxygène en raison de la rareté de l'air

La formation de plongeurs à saturation tels que les citrons peut également apprendre par inadvertance à leur corps à faire face à des situations extrêmes. Des chercheurs de l'Université norvégienne des sciences et technologies (NTNU) de Trondheim ont découvert que les plongeurs saturants s'adaptent à l'environnement extrême dans lequel ils travaillent en modifiant l'activité génétique de leurs cellules sanguines.

«Nous avons vu un changement significatif dans les programmes de transfert génétique d'oxygène», déclare Ingrid Eftedal, chef du groupe de recherche en barophysiologie à NTNU. L'oxygène est distribué dans tout notre corps dans l'hémoglobine - une molécule présente dans nos globules rouges. «Nous avons constaté que l'activité des gènes à tous les niveaux de transfert d'oxygène (de l'hémoglobine à la production et à l'activité des globules rouges) est supprimée pendant la plongée à saturation», ajoute Eftedal.

Avec ses collègues, ils pensent que cela pourrait être une réaction aux fortes concentrations d'oxygène qu'ils inhalent lorsqu'ils sont sous l'eau. Il est possible que le ralentissement du transport de l'oxygène dans le corps de Lemons ait permis à ses maigres réserves de durer plus longtemps. Il a également été démontré que les exercices avant la plongée réduisent le risque de maladie des caissons.

Des études sur les peuples autochtones qui plongent sans équipement à oxygène ont également montré à quel point le corps humain peut s'adapter à la vie sans oxygène. Les habitants de Bajau, en Indonésie, peuvent plonger à une profondeur allant jusqu'à 70 mètres en une seule respiration tout en chassant avec un harpon.

Citrons dit qu'il ne se souvient de rien depuis sa dernière respiration jusqu'à ce qu'il reprenne conscience à bord de la cloche de plongée

La généticienne évolutionniste de l'Université de l'Utah, Melissa Ilardo, a découvert que les habitants de Bajau avaient génétiquement évolué de telle sorte que leurs rates étaient 50% plus grandes que leurs voisins du continent.

On pense que les plus gros rates ont augmenté les niveaux d'oxygène chez les Bajau et peuvent retenir leur souffle plus longtemps

On pense que la rate joue un rôle clé dans la plongée libre. «Il y a quelque chose appelé un réflexe de plongée chez les mammifères qui est déclenché chez les humains par une combinaison de retenir votre souffle et de vous immerger dans l'eau», explique Ilardo. «L'un des effets d'un réflexe de plongée est la contraction de la rate.» La rate agit comme un réservoir pour les globules rouges riches en oxygène. Lors de sa contraction, ces globules rouges sont poussés dans la circulation, ce qui augmente également la quantité d'oxygène. Elle peut être considérée comme une bombe biologique. "

Les plongeurs traditionnels Bajau en Indonésie ont développé des rates élargies, leur permettant de passer plus de temps sous l'eau

On pense que grâce à des rates plus grosses, les habitants de Bajau bénéficient d'un apport plus élevé de sang oxygéné et peuvent retenir leur souffle plus longtemps. Une plongeuse Bajau, Melissa Ilardo, aurait passé 13 minutes sous l'eau.

Lemons est retourné à la plongée environ trois semaines après l'accident - pour terminer le travail qu'ils avaient commencé, au même endroit où l'accident lui était arrivé. Il a également épousé Morag et ils ont une fille ensemble. Quand il repense à sa rencontre avec la mort et la survie miraculeuse, il ne s'attache pas beaucoup de mérite à lui-même.

«L'une des raisons les plus importantes pour lesquelles j'ai survécu, ce sont les gens formidables qui m'entourent», dit-il. «En vérité, j'ai très peu fait. C'était le professionnalisme et l'héroïsme des deux qui étaient dans l'eau avec moi et tout le monde à bord du navire. J'ai eu beaucoup de chance. "

Lorsqu'il a manqué d'air, les pensées de Lemons ont appartenu à son fiancé Morag, qu'il a épousé immédiatement après l'accident

Son accident a provoqué un certain nombre de changements dans la communauté des plongeurs. Des réservoirs d'urgence sont maintenant utilisés, qui contiennent 40 minutes d'air, pas seulement cinq. Les "cordons ombilicaux" sont entrelacés de fibres légères, de sorte qu'ils peuvent être mieux vus sous l'eau. Les changements dans la vie de Lemons n'étaient pas si dramatiques.

«Je dois encore changer les couches», plaisante-t-il. Mais sa vision de la mort a changé. «Je ne la vois plus comme quelque chose dont nous avons peur. Il s'agit plus de ce que nous laissons ici. "

Pire scénario

Cet article fait partie d'une nouvelle chronique de la BBC Future, intitulée Worst Scenarios, qui traite de l'expérience humaine extrême et de la résilience remarquable que les gens doivent affronter face à l'adversité. Son objectif est de montrer comment les gens ont fait face aux pires événements et comment nous pouvons apprendre de leurs expériences.

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