Les problèmes posés par la montagne
I Le froid
Lorsque l’altitude augmente, la pression baisse (en effet il y a plus d’espace et donc les différentes molécules rentrent plus difficilement en contact et il y a moins de chocs, le nombre de chocs correspondant à la pression). Cette relation entre volume et pression est montrée dans nos expériences sur la pression (expérience de la seringue à piston). En effet au niveau de la mer la pression est de 1013hPa (hectoPascals) alors qu’à 4000m d’altitude elle est de 620hPa.
Plus la pression diminue plus la température est basse (quand la température diminue, la pression diminue est également vrai). C’est la loi des gaz parfaits (modèle théorique où les particules de gaz ne sont soumises à aucun frottement du milieu) qui modélise cette relation :
PV=nRT
Avec :
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P : la pression en Pascal
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V : le volume en m3
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n : la quantité de matière en moles
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R : la constante des gaz parfait en J.mol-1.K-1
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T : la température en Kelvin
La pression étant faible en montagne, la température l’est donc également.
La température perd en moyenne 1°C pour 100m d’altitude en plus et le ressenti du froid est plus intense si il y a un vent important ; la température ressentie baisse de 10°C tous les 15km/h de vent en plus. Par exemple au sommet du Mont Blanc, plus haut sommet d’Europe culminant à 4810,02m selon les mesures de 2013, il peut faire jusqu’à -40°C et il peut y avoir un vent de 150km/h, sa température maximale est atteinte entre juillet et septembre et est seulement de 3°C.
Si le corps est à une température inférieure à 35°C cela correspond à l’hypothermie et être en danger. Le premier problème pour l’Homme de la montagne est donc le froid.
II Le manque d’oxygène
En altitude il y a moins de molécules dans l’air (les proportions des gaz ne varient pas) et donc moins d’oxygène qui est indispensable à la vie humaine. On doit donc respirer plus pour répondre aux besoins du corps en oxygène. Mais comment le corps humain parvient-il à répondre tout de même à ses besoins ? Voici donc le deuxième problème de la vie en montagne (les conséquences sur l’organisme du manque d’oxygène sont plus développées avec leur résolution car elles sont intimement liées).
III Les Ultra-Violets (UV)
Il y a enfin un dernier problème auquel nous allons nous intéresser, les UV. Comme nous l’avons démontré dans notre expérience sur les mutations des levures les UV ont des effets sur l’organisme, ils sont des agents mutagènes (favorisent l’apparition de mutations). Les UV sont absorbés par les nucléotides de l’ADN ce qui crée des dimères de Thymine (liaisons covalentes entre deux nucléotides de Thymine proches) comme on peut le voir sur ce schéma :
http://tpelecancer.e-monsite.com/medias/images/uv.png
Celles-ci modifient la forme de l’ADN ce qui perturbe sa réplication et peut donc créer des mutations. C’est un problème typique de la montagne car jusqu’à 80% des UV incidents peuvent être réfléchis par la neige fraîche, ce qui est expliqué par ce schéma :
http://www.je-comprends-enfin.fr/images/stories/univers/images/univ_zz_ed2013_0178.jpg
Les yeux sont le seul organe à pouvoir laisser pénétrer profondément les UV, ils y sont donc particulièrement vulnérables comme le montre ce schéma :
http://www.mfg.fr/Optique/Sante-visuelle/Les-UV
Les UV seraient responsables de nombreuses maladies des yeux, ou au moins les favoriseraient :
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La Photoconjonctivite (inflammation de la conjonctive) et la Photokératite (inflammation de la cornée)
Ces deux réactions inflammatoires sont des « coups de soleil » sur les tissus extrêmement sensibles du globe oculaire et des paupières, qui apparaissent dans les quelques heures suivant l’exposition aux UV. Elles sont heureusement réversibles et ne provoquent pas de lésions à long terme, elles peuvent être néanmoins très douloureuses.
Les skieurs et alpinistes sont souvent soumis à de fortes doses d’UV. Pour certains se développe une forme particulièrement grave de la photokératite qui est nommée « la cécité des neiges ». Il y a cécité car les cellules externes du globe oculaire meurent. Lorsque celles-ci s’éliminent c’est extrêmement douloureux néanmoins quelques jours plus tard, lorsqu’elles sont renouvelées, la vision redevient normale. Il peut cependant y avoir des complications se manifestant par des irritations ou un larmoiement chronique.
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Le Ptérygium
http://webeye.ophth.uiowa.edu/eyeforum/atlas/photos/pterygium6.jpg
Sur la partie gauche de l'œil on peut voir un Ptérygium ou voile conjonctival.
Ce voile conjonctival est seulement superficiel et est un défaut esthétique assez courant. Cependant si il s’étend jusqu’au centre de l’œil la vue peut finalement être réduite. Même si une ablation chirurgicale est possible les ptérygium ont tendance à se reformer.
Ce n’est pas certain mais leur origine serait une surexposition aux UV.
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La Cataracte
Les protéines du cristallin se défont, s’enchevêtrent et accumulent les pigments, obscurcissent ce dernier et entraînent au bout du compte la cécité. Cette maladie est la principale cause de cécité dans le monde. La vision peut être restaurée par l’ablation chirurgicale du cristallin et son remplacement par un cristallin artificiel. Il existe également des traitements sous forme de collyres qui sont préventifs ou curatifs (en début de maladie pour ralentir sa progression).
L’évolution de cette maladie serait favorisée par les UVB même si son apparition se constate en général chez les personnes âgées ; selon l’Organisation Mondiale de la Santé jusqu’à 20% des cataractes seraient dues à une surexposition aux UV.
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Le cancer de l’œil
Il consiste le plus souvent en un mélanome (tumeur maligne provenant des mélanocytes, les cellules responsables de la pigmentation de la peau d’après l’encyclopédie Larousse). Là encore les effets des UV n’ont pu être prouvés mais sont soupçonnés. Une excision chirurgicale peut être nécessaire.
Nous allons donc voir comment le corps lutte contre les effets néfastes des UV et comment il est possible d’améliorer encore la défense de l’organisme et répondre aux autres problèmes posés précédemment.