études en cours
Altérations du volume total de globules rouges et du volume plasmatique lors d’un confinement d’une année en Antarctique: effet de l’hypoxie (ANTARCV)
Actuellement en cours, cette étude internationale, coordonnée par l’ENSA et soutenue par l’Agence spatiale européenne, l’Institut polaire français Paul-Emile Victor et l’Institut polaire italien Programma nazionale di ricerca in Antartide, a pour objectif de connaitre l’effet combiné de l’hypoxie chronique et du confinement/isolement lors d’un hivernage en Antarctique sur la régulation du volume de globules rouges et la santé vasculaire. Cette étude, initiée en 2017 par l’ENSA, est réalisée en partenariat avec les universités de Poitiers, Grenoble, Lillehammer et Milan, avec le soutien des médecins hivernants des Terres australes et antarctiques française et de l’Agence spatiale européenne, et des ingénieurs des sociétés Radiometer France et Detalo Instruments.
Implications potentielles de l’étude
Cette recherche a deux implications potentielles : 1) l’agence spatiale européenne s’intéresse à l’impact de l’hypoxie sur la santé des astronautes, car cette condition environnementale pourrait être utilisée lors de vols spatiaux lointains, en raison de certains avantages techniques. Toutefois, l’absence d’effets négatifs de l’hypoxie sur la santé doit être vérifiée. Notre étude contribuera à répondre à cette question ; 2) un hivernage d’un an à la station Concordia est un modèle unique d’exposition à l’hypoxie chronique chez l’individu résidant en basse altitude. Les données de notre étude permettront de mieux comprendre l’adaptation hématologique au manque d’oxygène, et seront potentiellement utiles dans un contexte clinique, pour les patients souffrant d’hypoxie chronique.
La phase expérimentale en Antarctique est réussie !
La phase expérimentale se termine actuellement en Antarctique (décembre 2020). Depuis maintenant une année, les médecins hivernant sur sites mesurent chaque mois le volume de globules rouges et le volume sanguin par la méthode du rebreathing au monoxyde de carbone, la viscosité sanguine, l’activité physique, ainsi que plusieurs marqueurs sanguins, dans deux groupes de volontaires hivernants en Antarctique dans le cadre de leurs missions. Un groupe hiverne au niveau de la mer à la station côtière de Dumont d’Urville, l’autre groupe à 3800 m d’altitude à la station Concordia, à l’intérieur du continent antarctique, sur le Dôme C. Le matériel et les échantillons biologiques congelés seront rapatriés au cours de l’année 2021.
Adaptations physiologiques et Mal Chronique des Montagnes à très haute altitude
La Rinconada, une ville minière située à 5300 m au sud du Pérou, est la ville la plus haute du monde. Exposés à une hypoxie chronique sévère, ses 60 000 habitants font face à un stress physiologique unique, lequel favorise notamment le développement du Mal Chronique des Montagnes. Il existe toutefois très peu d’informations cliniques et physiologiques sur les habitants de la Rinconada. Expédition 5300 est un projet scientifique, médical et humanitaire piloté par l’université de Grenoble et ayant pour objectif de caractériser les réponses physiologiques à la très haute altitude chez les habitants de la Rinconada, en vue de proposer à ceux-ci des mesures permettant l’amélioration de leur santé. L’ENSA est associé à cette initiative. Un premier volet de l’expédition en 2019 a permis de préciser les caractéristiques physiologiques de cette population unique. Parmi les travaux réalisés, une étude sur le volume total de globules rouges a permis de constater que l’excès de globules rouges en très haute altitude (érythrocytose excessive) n’était pas une caractéristique du Mal Chronique des Montagnes, comme cela a été montré à des altitudes moins élevées.
Etude de l’Impact Cognitif et physiologique d’un Effort prolongé en altitude (ICE)
Cette étude, coordonnée par la fédération française des clubs alpins et de montagne (FFCAM) et associant le Centre d’Expertise sur l’altitude EXALT et l’ENSA a été réalisée en 2019 à l’occasion d’un stage d’entraînement du Groupe Excellence Alpinisme National (GEAN) de la FFCAM, dont l’objectif était l’ascension chronométrée du Mont Blanc depuis le village des Houches (3800m de dénivelé positif).
Cette étude avait pour objectif de mesurer l’effet d’un effort prolongé en haute altitude sur les capacités cognitives et physiologiques des alpinistes de haut niveau. Ces données fourniront des informations potentiellement importantes pour la sécurité des pratiquants de l’alpinisme.
Réévaluation du diagnostic du Mal Chronique des Montagnes dans la plus haute ville du monde
Dans le cadre du projet Expédition 5300 à la Rinconada au Pérou, une expérimentation a consisté à caractériser le profil sanguin des habitants de la plus haute ville du monde, souffrant ou non du mal chronique des montagnes. L’hypothèse était de vérifier que le score utilisé pour diagnostiquer cette pathologie restait valide à très haute altitude.
Le diagnostic du Mal Chronique des Montagnes (Chronic Mountain Sickness, CMS) est basé sur un score comprenant 7 caractéristiques cliniques (essoufflement, troubles du sommeil, cyanose, dilatation veineuse, paresthésie, céphalées et acouphènes) dans le contexte d’une érythrocytose extrême (excès de globules rouges). En examinant un groupe d’habitants de La Rinconada, nous avons observé que le CMS à une altitude extrême n’était pas lié à l’élévation du volume total de globules rouges, puisque les individus CMS+ et CMS- présentaient des niveaux d’érythrocytose similaires. Cette étude permet de réorienter le diagnostic du CMS à très haute altitude.
Publication issue de cette recherche
Oberholzer L, Lundby C, Stauffer E, Ulliel-Roche M, Hancco I, Pichon A, Lundby AM, Villafuerte FC, Verges S, Robach P. Reevaluation of excessive erythrocytosis in diagnosing chronic mountain sickness in men from the world’s highest city. Blood. 136(16):1884-1888, 2020
Cette étude, coordonnée par l’université de Milan et l’ENSA, associant également l’association Athletes for Transparency ainsi que le Centre d’Investigation Clinique de Bron, a montré que l’érythroferrone (ERFE) – un régulateur du métabolisme du fer récemment identifié – était augmenté lors d’un traitement à l’EPO recombinante micro-dosée, typique du dopage à l’EPO chez certains sportifs. La démonstration de la sensibilité de ERFE à un traitement EPO micro-dosée a une implication en matière de lutte contre le dopage, suggérant que ERFE pourrait être utilisé dans le cadre du passeport biologique de l’athlète.
Publication issue de cette recherche
Robach P, Gammella E, Recalcati S, Girelli D, Castagna A, Roustit M, Lundby C, Lundby AK, Bouzat P, Vergès S, Séchaud G, Banco P, Uhr M, Cornu C, Sallet P, Cairo G. Induction of erythroferrone in healthy humans by micro-dose recombinant erythropoietin or high-altitude exposure. Haematologica. 106: 384-390, 2021.
Effets physiologiques et physiopathologiques de l’hypoxie d’altitude : réponses hématologiques, métabolisme du fer, transport de l’oxygène, performance à l’effort, aspects cliniques
Performance sportive en altitude
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