Quelle atmosphère extraterrestre est respirable ?

[Kiristi Madam]

Bonsoir,

Je me posais la question de savoir quelle type d'atmosphère extraterrestre peut-être respirable de manière durable par un être humain ? Sur Terre, on a environ 20% d'oxygène dans l'air au niveau de la mer. Je sais que le maximum où on puisse vivre, c'est dans la région du Tibet à 4500m, soit grosso modo avec deux fois moins d'oxygène qu'au niveau de la mer.

Il faudra donc forcément de l'oxygène dans cette atmosphère extraterrestre. Mais est-ce qu'un autre gaz que l'azote pourrait être majoritaire dans l'air respiré ?

Kiristi.
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[triall]

Bonsoir, je ne sais trop, non plus, il semble que seul l'oxygène nous soit indispensable, je ne sais si l'azote joue un rôle dans notre organisme (?)
je sais qu'il est nécessaire dans les végétaux !...

[noir_ecaille]

D'un point de vue biologique, il vaut mieux éviter les atmosphères riches en :
- F₂
- Cl₂
- HCl
- H₂S
- CS₂
- CO₂
- NH₃
- O₃
- SO₂
- NO
- O₂ au-delà de 40% à pression ambiante pour un séjour prolongé, voir O₂ pur, surtout au-delà de 1 bar de pression
...

Ça rends pas m'al d'atmosphères plus ou "moins" impropres à la survive humaine.


Pour le diazote, il n'est pas nécessaire en propre aux végétaux qui ont besoin que certaines bactéries le transforment au préalable en amonium.

[Bluedeep]

- CO2
- O₂ au-delà de 40% à pression ambiante pour un séjour prolongé, voir O₂ pur, surtout au-delà de 1 bar de pression.

Pour l'O2, comme pour le CO2 dans une certaine mesure, le pourcentage n'a absolument aucune importance, seule la pression partielle compte.
Accessoirement, il semble qu'un taux relativement élevé de CO2 tend à réduire la tolérance à une pression partielle élevée d'O2.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Bluedeep]

Bonsoir,

Je me posais la question de savoir quelle type d'atmosphère extraterrestre peut-être respirable de manière durable par un être humain ? Sur Terre, on a environ 20% d'oxygène dans l'air au niveau de la mer. Je sais que le maximum où on puisse vivre, c'est dans la région du Tibet à 4500m, soit grosso modo avec deux fois moins d'oxygène qu'au niveau de la mer.i.

Vous confondez fO2 (fraction oxygène) et pO2 (pression partielle oxygène) : que vous soyez au sommet de Himalaya ou au fond de la dépression de l'Afar, la fO2 est la même (grossièrement) soit un peu plus de 20%.

D'ailleurs notre organisme se fiche complétement de la valeur de fO2; il est juste intéressé par pO2, qu'il faut, en gros, maintenir entre 0.13 Bar et 0.8 Bar pour que nous puissions survivre de manière prolongée (la limite inférieure est sujette à adaptation, la limite supérieure assez peu mais si il y a des différences de sensibilité individuelles).

[noir_ecaille]

La limite supérieur en pO₂ est toxique -- soit un type de sélection.

[Bluedeep]

La limite supérieur en pO₂ est toxique -- soit un type de sélection.

C'est pour cela que j'écrivais "maintenir entre 0.13 Bar et 0.8 Bar pour que nous puissions survivre de manière prolongée".

A noter que pour une exposition très prolongée, la pO2 maxi admise est de 0.5 Bar, mais il semble que ce soit un seuil assez conservateur.

Accessoirement, les deux formes de toxicité de l'oxygène sont réversibles .... jusqu'à un certain point.

[noir_ecaille]

Bien des formes de toxicité sont "réversibles" jusqu'à un certain point

C'est le principe de Paracelse après tout

[Bluedeep]

Bien des formes de toxicité sont "réversibles" jusqu'à un certain point

J'en conviens; ma phrase était quelque peu tautologique.

[Kiristi Madam]

Pour faire simple, trop peu d'oxygène concentré dans l'air est mortel, tout comme une surabondance.

Mais concernant les autres gaz indolores sur la santé, y en a-t-il à part l'azote ? Et encore faut-il avoir de la chance de les croiser.

Le CO2, en quoi est-il problématique, étant donné qu'on en expire nous-même ?

[noir_ecaille]

On expire du CO₂ : il s'échappe passivement de la formule sanguine à travers les muqueuses parce que sa pression partielle atmosphérique est (très) inférieure à celle du sang.

Autrement on ne pourrait pas se débarrasser de ce déchet, qui :
- s'accumulerait dans le sang et les tissus et provoquerait une acidose ==> pertubrations métaboliques
- monopoliserait les hémoglobines (dès lors incapables de lier un O₂) ==> asphyxie

Donc même avec une pression en O₂ à 30% de 1bar, trop de CO₂ empêche de respirer -- d'avoir des échanges gazeux tels que nécessaires à notre organisme.

[Bluedeep]

Pour faire simple, trop peu d'oxygène concentré dans l'air est mortel, tout comme une surabondance.

La concentration n'a rien à voir la dedans, encore une fois, c'est la pression partielle qui compte (pression partielle = pression ambiante * concentration, de mémoire on apprend ça au collège).

Mais concernant les autres gaz indolores sur la santé, y en a-t-il à part l'azote ? Et encore faut-il avoir de la chance de les croiser.

- Tous les gaz neutres sont globalement non nocifs, quoique certains, notamment le xénon et l'argon aient un effet narcotique à partir d'une pp assez faible (- de 1 Bar dans le cas de l'argon, par exemple).
- Sinon, on peut respirer des mélanges avec gaz neutres (quoique le radon va poser quelques problèmes ......), H2, N2, et c'est à peu près tout (à ma connaissance, fort modeste, du sujet).

Le CO2, en quoi est-il problématique, étant donné qu'on en expire nous-même ?

La présence d'acide chlorhydrique dans notre estomac n'entraine pas son innocuité pour notre organisme pour autant.

Le CO2 se combine avec l'hémoglobine (ce qui nous permet de l'éliminer) mais la pCO2 dans les alvéoles pulmonaires est aussi le déclencheur du réflexe respiratoire. (nous n'avons pas de senseur de pO2, seul le Co2 déclenche le reflex respiratoire)

[noir_ecaille]

@ Bluedeep

Le réflexe respiratoire ne pose problème qu'en cas d'hyperventilation.

Hormis cet aspect, respirer en atmosphère saturée en CO₂ n'amènera que plus de CO₂ dans le sang, causant les problèmes que j'ai évoqués supra.

[Bluedeep]

Le réflexe respiratoire ne pose problème qu'en cas d'hyperventilation.

Je le sais; c'est le problème que les apnéistes connaissent sous le nom, assez impropre , de "rendez-vous syncopal des 6m", impropre car la profondeur n'a pas d'impact déterminé ici.

Ce que je voulais souligner c 'est que seul le CO2 entraine le réflexe respiratoire (et c'était en effet mal exprimé, dans le contexte de la phrase) : notre organisme n'a pas de protection "active" contre l'hypoxie; soumis à une atmosphère hypoxique, strictement aucune action compensatoire ne se déclenche (enfin si : au dernier stade, le coma pour minimiser la consommation du cerveau et "limiter les dégâts"). Il y a néanmoins quelques signes avant-coureur : les muscles notamment répondent de moins en moins bien, mais c'est des symptômes peu spécifiques.

[noir_ecaille]

Mon propos avec une atmosphère saturée en CO₂ n'est pas l'hypoxie directe mais bel et bien l'asphyxie.

Pour faire simple : peu importe le O₂ à disposition, il n'est pas transporté par les hématies jusqu'aux tissus car elles sont saturées en CO₂ et ne désaturent pas de façon linéaire/proportionnelle -- c'est un peu tout ou rien. C'est d'autant plus marqué qu'une hémoglobine change de conformation quand elle agrège un CO₂, lui faisant perdre son affinité pour le O₂ tout en augmentant son affinité à CO₂. En parallèle, l'acidité ambiante même légère rend l'hémoglobine plus affine pour CO₂ que O₂.

[Bluedeep]

Mon propos avec une atmosphère saturée en CO₂ n'est pas l'hypoxie directe mais bel et bien l'asphyxie.

Mais c'est évident, non ? je ne parlais pas d'atmosphère saturé en CO2.

[noir_ecaille]

Quand je parle de saturée, c'est pour souligner l'évidence biologique.

En réalité : pas besoin que l'atmosphère soit saturée pour s'asphyxier. Il suffit que la composition à 1 bar dépasse les 1% en CO₂ pour provoquer une hypercapnie. À 5% on commence à respirer comme un taré en manque d'air. Et après on tombe fou et/ou inconscient puis on meurt.

Tout cela même avec du O₂ maintenu constamment à 20% voire 30% et plus. Pire : un taux élevé de O₂ va empirer l'hypercanie donc on supporte encore moins de CO₂ dans l'air respiré.


Tout ça pour dire qu'on est moins sensible au manque de O₂ qu'à l'excès de CO₂ -- contrairement à beaucoup de préjugés.

[Tawahi-Kiwi]

La concentration n'a rien à voir la dedans, encore une fois, c'est la pression partielle qui compte (pression partielle = pression ambiante * concentration, de mémoire on apprend ça au collège).

Lorsque la formule est P_x = P_tot*[C]_x, la concentration a tout avoir la dedans...
D'autre part, ce que tu appelles "confusion" entre pression partielle, pression totale, fraction, etc ne sont que des imprecisions. On pourrait poursuivre sur tes interventions car % n'est pas non plus precis s'il n'est pas fait mention de poids, volume ou moles...

- Sinon, on peut respirer des mélanges avec gaz neutres (quoique le radon va poser quelques problèmes ......), H2, N2, et c'est à peu près tout (à ma connaissance, fort modeste, du sujet).

Je ne suis pas certain que l'on puisse respirer tout les gaz neutres. Est-ce que xenon, radon (krypton?) ne vont pas fortement s'accumuler au fond des poumons? Il en serait de meme pour une atmosphere d'hexafluorure de soufre....et eventuellement entrainer l'asphixie par reduction de la capacite pulmonaire effective?

T-K

[saint.112]

Il y a l’hélium, à ma connaissance. Je me rappelle qu’à l’époque des bathyscaphes, dans une atmosphères hyperbare, l’azote était remplacé par de l’hélium.

Nico

[Tawahi-Kiwi]

Il y a l’hélium, à ma connaissance. Je me rappelle qu’à l’époque des bathyscaphes, dans une atmosphères hyperbare, l’azote était remplacé par de l’hélium.

Oui, l'heliox est tout a fait respirable, au meme titre que le trimix, l'hydrox, l'hydreliox et l'argox, se sont tous des gazs de plongee, pas tous utilises courrament, avec leurs avantages et leurs defauts.

T-K