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Survie dans un volume d'air



  1. #1
    rawalpundi

    Survie dans un volume d'air


    ------

    Bonjour à tous,
    Je me suis demandé récemment combien de temps pouvait survivre un être humain dans un certain volume d'air hermétiquement clos.
    Par exemple avec 1 m3 d'air, survivra t'il quelques minutes ?
    Merci.
    PS : pas d'inquiétude, je ne compte pas faire l'expérience

    -----

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  3. #2
    Neutralino

    Re : Survie dans un volume d'air

    Tout dépend de l'individu: apnéïste pro ou quidam, situation stressante (bloqué dans une grotte sous marine) ou experience étalonnée sous surveillance médicale... air pur ou raréfié...

  4. #3
    rawalpundi

    Re : Survie dans un volume d'air

    pour un quidam en expérience étalonnée avec air pur, ça donnerait combien ?

  5. #4
    myoper

    Re : Survie dans un volume d'air

    1 m² d'air pur, contenant 21% d'O2 et 79% d'azote.
    Le quidam va respirer 12 fois par minute, environ 6 litres d'air à chaque fois (ou descendre à 12 L/mn si bien détendu).
    Il va expirer 17% d'O2, 79% de N, et environ 4% de CO2.
    Quand la concentration de CO2 dans son m2 va atteindre les 4%, il doit sortir.
    Voila, je laisse quelqu'un se taper le calcul.

  6. #5
    Neutralino

    Re : Survie dans un volume d'air

    Sachant qu'avec 6 litres, c'est un Chabal!!!!

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    rawalpundi

    Re : Survie dans un volume d'air

    ok, il expire donc 12*6*0,04 = 2.88 litres de CO2 par minute
    1m3 = 1000 litres soit 1000*0.04 = 40 litres de CO2 maximum
    il peut donc tenir = 40/2.88 = 13.9 minutes
    pas mal pour un quidam

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  10. #7
    Anetheron

    Re : Survie dans un volume d'air

    Salut,

    6L me semble aussi un peu surévalué.
    Je suis à 4.2L (et je fais beaucoup de sport, notemment beaucoup d'apnée, donc je dois pas être le dernier de la classe ).

    Pour un "quidam", ça doit plutôt tourner autour de 3.5L.

  11. #8
    myoper

    Re : Survie dans un volume d'air

    Citation Envoyé par Anetheron Voir le message
    6L me semble aussi un peu surévalué.
    Je suis à 4.2L (et je fais beaucoup de sport, notemment beaucoup d'apnée, donc je dois pas être le dernier de la classe ).

    Pour un "quidam", ça doit plutôt tourner autour de 3.5L.
    Tu as tout à fait raison (j'ai voulu frimer et ça n'a pas marché !).
    On peut aussi dire que la respiration est plus superficielle au repos, soit +/- 1,5 litres et enlever l'espace mort (l'arbre bronchique qui ne participe pas aux échanges gazeux), soit 0,5 L (encore a vérifier).
    Et estimer que bien détendu, notre quidam pourra ne produire que 2% de CO2.
    12 L/mn a 2% de C02.
    Bon recalcul.

  12. #9
    invité576543
    Invité

    Re : Survie dans un volume d'air

    Citation Envoyé par rawalpundi Voir le message
    ok, il expire donc 12*6*0,04 = 2.88 litres de CO2 par minute
    1m3 = 1000 litres soit 1000*0.04 = 40 litres de CO2 maximum
    il peut donc tenir = 40/2.88 = 13.9 minutes
    pas mal pour un quidam
    Le résultat m'étonne quelque peu.

    On peut faire un raisonnement totalement différent, basé sur le métabolisme.

    40 litres de CO2, c'est 1,7 mole

    C'est obtenu par combustion de 1,7 mole de carbohydrate C(H2O), soit 50 g

    Prenons une ration journalière de 2000 Cal, soit 450 g de carbohydrate.

    Avec un métabolisme égal à la moyenne journalière, ça donne 50/450 de la journée, soit 2 heures et 40 minutes.

    Comment expliquer la différence d'un facteur supérieur à 10 entre les deux calculs?

    Cordialement,

  13. #10
    rawalpundi

    Re : Survie dans un volume d'air

    Je refais le calcul : avec 4.2 - 1.5 - 0.5 = 2.2 L au lieu de 6L et 2% de CO2 expiré au lieu de 4%, ça donne 0.53 L de CO2 expiré par minute.
    Il tient donc 40/0.53 = 1h15
    Le résultat semble particulièrement sensible aux hypothèses ...

    Le point de vue "métabolique" est original Comment est déterminé le 2000 cal ?

  14. #11
    invité576543
    Invité

    Re : Survie dans un volume d'air

    Citation Envoyé par rawalpundi Voir le message
    Le point de vue "métabolique" est original
    Mais normal : l'idée est de regarder d'où vient le CO2, plutôt que de s'occuper de ce que font les poumons. Faut bien qu'il vienne de quelque part, ce CO2, selon Lavoisier, non?

    Comment est déterminé le 2000 cal ?
    C'est un chiffre couramment cité en diététique ou ailleurs comme la ration calorique journalière minimale, pour un adulte moyen qui ne fait pas d'effort.

    Et c'est 2000 Cal, et non pas 2000 cal.

    Cordialement,
    Dernière modification par invité576543 ; 10/12/2008 à 20h57.

  15. #12
    Do_The_Funk

    Re : Survie dans un volume d'air

    Bonsoir,
    Cal est un symbole signifiant kcal ?

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  17. #13
    myoper

    Re : Survie dans un volume d'air

    Citation Envoyé par Do_The_Funk Voir le message
    Bonsoir,
    Cal est un symbole signifiant kcal ?
    Oui.
    Cette aproche oblige à comptabiliser l'ensemble des entrées et sorties. La mesure du CO2 expirée est plus simple (dans ce cas).
    Il est plus facile de mettre en évidence un taux de CO2 expiré que faire un calcul de métabolisme basal (qui varie lui même en fonction du combustible (nouriture) fourni.
    Mais, in fine, on doit arriver au même résultat.

  18. #14
    Do_The_Funk

    Re : Survie dans un volume d'air

    Ok, merci.
    J'ai fait quelques calculs (hé oui, on s'occupe comme on peut)

    Considérant : 12 respirations par minutes, 3.5L de volume expiré (oui, on ignore le volume mort car la composition de l'air expiré est une moyenne tenant compte de ce volume mort, je présume), un seuil de pression partielle pour l'O2 de 0.1 bar (syncope), et de 5% pour le CO2.

    Négligeant : la quantité initiale de CO2, la variation de pression dans l'enceinte (2 co2 expiré pour 3 02 inspiré, sans compter la vapeur d'eau), les variations physiologiques.

    J'obtiens 53 minutes d'O2 et 27 minutes de CO2, ce qui correspont au résultat de rawalpundi.

    A noter qu'il est très contraignant pour les claustrophobes de participer à ce genre d'expérience (1m^3... lol)

  19. #15
    myoper

    Re : Survie dans un volume d'air

    Citation Envoyé par Do_The_Funk Voir le message
    (oui, on ignore le volume mort car la composition de l'air expiré est une moyenne tenant compte de ce volume mort, je présume)
    Bien vu.

    Citation Envoyé par Do_The_Funk Voir le message
    A noter qu'il est très contraignant pour les claustrophobes de participer à ce genre d'expérience
    ... et ils vont hyperventiler !!!

  20. #16
    invité576543
    Invité

    Re : Survie dans un volume d'air

    Citation Envoyé par Do_The_Funk Voir le message
    27 minutes de CO2, ce qui correspont au résultat de rawalpundi.
    Je maintiens mon objection. Cela voudrait dire, selon mes calculs, que l'individu a généré pendant ces 27 minutes 5 fois plus de CO2 que la moyenne journalière (ramenée à 27') d'une personne au repos.

    Pourquoi?

    Pourquoi aurait-il cramer 50 g de carbohydrate dans cette demi-heure alors qu'il n'en consume que 450 g en 24 heures d'habitude? Le stress?

    Tant qu'il n'y pas de réponse à cette question, le calcul semble violer la règle sacro-sainte "rien ne se perd, rien ne se crée". D'où viennent des 1,7 moles de CO2 si ce n'est du métabolisme?

    Cordialement,

  21. #17
    myoper

    Re : Survie dans un volume d'air

    Les bases des deux calculs sont différentes:
    Pour l'un, c'est 2 à 4% de CO2 expirés sur une douzaine de litres par minute respirée. Cela correspond à une fourchette assez large qui peut être très augmentée ou encore diminuée.
    Pour l'autre, c'est 2000 Kcal par jour qui est dans la partie haute de la fourchette (1600 à 2200 environ) avec les mêmes remarques et l'inconvénient qu'il faut en plus aller mesurer les éléments oxygénés et carbonés perdus dans les urines et les fèces (on va négliger la transpiration) après avoir déterminé précisément le combustible avalé.
    Ceux qui ont fait ces mesures sont toujours retombés sur leurs pattes mais ils avaient tous les éléments en leur possession.

    Je crois qu’ici vous avez tout pour vous faire plaisir :
    http://udsmed.u-strasbg.fr/emed/cour...idReq=MODULE6B

  22. #18
    Do_The_Funk

    Re : Survie dans un volume d'air

    D'après mes calculs 2 moles de CO2 sont crées soit 24 g de carbone .

    2000 kcal, c'est 1kg de sucre, soit rapporté à la durée : 18g càd 7.2g de carbone (glucose = 40% de carbone).

    Je suis d'accord il y a donc un écart très significatif, mais je pense qu'en considérant un apport calorique de 3000kcal, un volume expiré plus petit et moins de respirations par minutes ça doit coller.

    Il faut également compter que pendant la nuit le rythme respiratoire diminue considérablement, ce qui signifie que le carbone quotidien est expiré en majorité pendant la journée.

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  24. #19
    invité576543
    Invité

    Re : Survie dans un volume d'air

    Citation Envoyé par myoper Voir le message
    Pour l'autre, c'est 2000 Kcal par jour qui est dans la partie haute de la fourchette (1600 à 2200 environ) avec les mêmes remarques et l'inconvénient qu'il faut en plus aller mesurer les éléments oxygénés et carbonés perdus dans les urines et les fèces (on va négliger la transpiration) après avoir déterminé précisément le combustible avalé.
    on est loin d'un facteur 5, et le deuxième point augmente le facteur. Si on accepte 2200 comme une borne max, alors mon calcul donne 200 minutes en borne inférieure. Pour faire se rencontrer les deux intervalles, faut une erreur d'un facteur 4 dans l'autre calcul.

    Dans le fichier que tu donnes en lien, l'exemple est 18 litres de CO2 par heure, ce qui à peu de choses près ce que j'indique! 18 l par heures, ça fait un peu plus de 2 heures pour expirer 40 litres de CO2, et pas une demi-heure.

    Cordialement,

  25. #20
    myoper

    Re : Survie dans un volume d'air

    Citation Envoyé par Michel (mmy) Voir le message
    ... l'exemple est 18 litres de CO2 par heure, ce qui à peu de choses près ce que j'indique! 18 l par heures, ça fait un peu plus de 2 heures pour expirer 40 litres de CO2, et pas une demi-heure.
    Moi, je ne fais pas le calcul, je vous donne simplement les infos (qui manquent de précision) pour le faire.
    je ne sais pas qui a "juste", avec une lecture rapide sans vérifications, les raisonnements me semblent corrects.
    Et ensuite, j'irais m'enfermer dans mon metre cube.
    Une différence d'un facteur deux est, à mon avis, tolérable.

  26. #21
    rawalpundi

    Re : Survie dans un volume d'air

    Bon, pour conclure, je retiens grosso modo plus ou moins 2h de survie dans 1 m3. Dans la pratique, ça variera beaucoup en fonction de l'individu, de son état de stress etc ...
    Merci pour vos réponses !

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