II) Les conséquences sur l’organisme

Les G positifs :

Les accélérations positives écrasent le pilote dans son siège, emmenant le sang vers les pieds. L'effet d'accélération entrave alors les mouvements musculaires et réduit la capacité du pilote de contrôler son appareil. Son sang descendant de plus en plus dans les jambes, le cerveau du pilote n'est donc plus irrigué. Selon le nombre de  G, le cerveau est plus ou moins irrigué, en clinique, on observe ces effets grâce à la pression artérielle.

La pression artérielle (PA) est d'environ 13 kPa et est égale à la somme de trois autres pressions :

  • La pression d'éjection systolique (PES) : elle est fournie par la contraction du myocarde qui est un muscle épais qui se contracte de manière rythmique dans le cœur, la valeur de cette pression est environ égale à 16 kPa.

  • La pression hydrostatique (Phyd) : c'est la pression de la colonne h. (c'est la hauteur de la base du crâne jusqu'au cœur). La formule de cette pression est Phyd=masse volumique (kg.m-3) x accélération de la pesanteur (10m.s-2)x h (m). Elle est en moyenne égale à -3 kPa entre le coeur et le cerveau, et de 10 kPa entre le coeur et les pieds.

  • La pression cinétique : la valeur de cette pression est dépendante de la vitesse du sang. Cette pression est donc assez faible dans des conditions physiologiques : 0.03 kPa.

On remarque que naturellement, à + 1Gz, notre cerveau reçois 16-3=13 kPa. Car du fait d'être debout, et la gravité agissant sur notre corps, il y a 3 kpa attirés vers les jambes. Tandis que nos jambes reçoivent 10+16=26 kPa.

On remarque ici, à +5Gz, le réel problème d'irrigation du cerveau lorsque le pilote subit cette force d'accélération. Le cerveau ne reçoit que 1kPa contre 13 kPa à +1Gz. Mais les jambes reçoivent 66 kPa contre 26 kPa à +1Gz. On peut très facilement visualiser "la descente du sang dans les jambes grâce aux deux graphique".

                   Le déficit de l'irrigation du cerveau a plusieurs conséquences. On remarque l'apparition de troubles de la vision. Cela commence autour de 2-3 Gz, l'augmentation du champs de pesanteur diminue la pression artérielle de la rétine, c'est le voile gris. Il se traduit par une mauvaise vision périphérique et une diminution de la vision centrale, cela perturbe le pilote. Ensuite, au bout de 4Gz, la pression artérielle étant tellement faible, le flux sanguin à l'arrière de l'œil s'arrête. Les pilotes voient comme un "poste de téléviseur qui s'éteint"(d'après les témoignages), ils sont aveugles quelques secondes. A 6Gz, un pilote sans pantalon anti-G perd conscience, c'est le GLOC (Gravity-induced Loss Of Consciousness = Perte de conscience du aux G). C'est parce que les neurones sont glucodépendants et dépendants du dioxygène : ils ne fonctionnent pas correctement ou même s'arrêtent lorsqu'ils ne sont pas approvisionné correctement.  Le dioxygène et le glucose étant transportés dans le sang et celui-ci n'arrivant plus jusqu'au cerveau, les neurones ne sont plus correctement alimentés, nous sommes donc dans un phénomène d'hypoxie et d'hypoglycémie, cela empêche totalement les neurones de fonctionner : c'est l'absence temporaire vascularisation du cerveau.

         -conditions normales :         

-voile gris :

mauvaise vision périphérique

-voile noire :

aveugle pendant quelques secondes

-GLOC :

vascularisation normale (vaisseaux sanguins en rouge)

Vascularisation annormale (vaisseaux sanguins en gris)

C'est le GLOC

Exemple en vidéo (dans une centrifugeuse) :

C'est la vidéo d'un pilote de chasse américain qui est dans une centrifugeuse. On lui fait subir +9Gz, et vers 0:25 secondes, celui-ci perd conscience car son cerveau n'est plus correctement irrigué et qu'il est en hypoxie : c'est le "GLOC". Après avoir rétabli le nombre de G à +1Gz, le pilote subit au allentours de 0:30 secondes un "funky chicken". Ce mouvement à été surnomé comme ça par les pilotes américains. C'est le moment où la pression arterielle qui va au cerveau redevient normale, celui-ci étant donc irrigué d'un coup, le pilote fait des mouvements non contrôlés. Au moment où celui-ci se réveille, il n'est pas conscient de ce qui lui est arrivé et de où il est. Le médecin dans le micro dis "Sais-tu ce qu'il s'est passé ?", le pilote répond "non je ne sais pas", et le médecin lui dit "GLOC".

Les G entrainent un déficit d'irrigation du cerveau qui entraîne à leur tour une hypoxie.

On remarque donc que le GLOC est principalement du à l'hypoxie du cerveau.

L'être humain a besoin d'oxygène O² pour vivre. Si l'apport de sang au cerveau diminue, il y aura moins d'O2 dans les neurones, c'est le cas de l'hypoxie. C'est une sorte d'asphyxie de notre organisme et des tissus qui le composent entrainant une souffrance cellulaire et en particulier au niveau cérébral.

Quand la pression artérielle diminue, il y a une mauvaise irrigation du sang vers le cerveau et en résulte une diminution d'apport d'oxygène aux tissus. On remarque un retentissement de l'hypoxie sur plusieurs organes.

  • Cœur : On observe une augmentation du rythme cardiaque, une augmentation du débit cardiaque  et une modification de l'électrocardiogramme.

  • Système nerveux central : Il y a une atteinte insidieuse des processus mentaux, comme l'euphorie, la sensation de puissance, les troubles du jugement, les actes désordonnés, la perte de mémoire et la dépression. Il y a également une atteinte du contrôle neuro-circulaire. Accompagné de trouble sensorielle et d'un possible perte de connaissance.

  • Œil : On remarque des troubles de l'accommodation, un rétrécissement du champ visuel, une altération de la vision des couleurs/ du relief, une vasodilatation rétinienne (hémorragie) et une augmentation du tonus musculaire.

  • Audition : Il y a une baisse de l'acuité auditive, et les sons aigues ne sont plus entendus correctement.

Voici les signes cliniques de l'hypoxie en fonction des G :

  • à +2Gz, le pilote ressent des maux têtes et il est fatigué.

  • à +4Gz, le pilote ressent les maux de tête, il somnole, subi des troubles de la vision et du comportement, et à une perte de coordination.

  • à +5Gz, il se rajoute aux symptômes précédents des palpitation et une hyperventilation.

  • à +6Gz, le pilote convulse et perd connaissance.

Ainsi à partir de +2Gz, il est nécessaire d'apporter un complément d'oxygène aux occupants de l'avion grâce à l'emploi d'un masque à oxygène.

Les signes précurseurs de l'hypoxie sont :

  • La somnolence

  • Une certaine lenteur de compréhension

  • Des réactions lentes aux actions à entreprendre

  • Des maux de tête

  • La lassitude etc...

Au moment de l'apparition de l'hypoxie, son effet sur les comportements évoque une intoxication alcoolique : euphorie, altération du jugement et trouble de la mémoire. On appelle "temps de conscience utile", la durée pendant laquelle un individu conserve ses facultés mentales. Il est vraiment bref, c'est le court moment où le pilote doit redresser son avion afin de revenir à +1Gz et ne plus être en hypoxie.

 

Voyons un exemples d'hypoxie :

Sur la figure suivante, l'exercice est simple, le patient qui est en hypoxie doit écrire la succession des nombres décroissants depuis 1000. Dès la première minute, le graphisme est perturbé. A la troisième minute, il est incohérent et n'est pas conscient de la déformation de son écriture ni des erreurs qu'il commet. On remarque alors la que le patient a passé le stade de "temps de conscience utile" et qu'il ne maitrise plus ses faits et gestes, ce qui serait très dangereux s'il était dans l'avion.

 

Exemple en vidéo (dans un mirage 2000D) :

C'est la vidéo d'un mirage 2000D avec à bord un pilote de chasse et un navigateur officier système d'arme. Lors d'un virage séré, le pilote tombe en GLOC et fait piquer l'avion à 0:20 secondes sur la vidéo. On remarque que vers 0:22 secondes, il n'est pas conscient de ce qui se passe, c'est le retour de l'hypoxie (même cas que le pilote américain dans la centrifugeuse). Il ne sait donc pas qu'il est en piqué, et c'est le navigateur officier système d'arme qui va devoir rétablir l'avion au dernier moment.

 

Nous avons vu que les Gz positif peuvent dérégler la pression arterielle, le rythme cardiaque et provoquer des hypoxies. Tout sa est interne et ne laisse pas de réelles conséquences en sortant de l'avion. Cependant, certains pilotes se plaignent de l'apparition de pétéchies, ce sont des petites taches de couleur rouge à violacée qui apparaissent par les ruptures de petits capillaires cutanés dans les régions cutanées non comprimées (aisselles, faces latérales des cuisses etc..). Les ruptures de ces petits capillaires très sensible sont dues à la pression que font les G sur le corps humains.

 

Les G négatifs :

Contrairement aux G positifs qui peuvent parfois être agréable pour le pilote, les G négatifs sont très mals tolérés. Ces accélérations provoquent un déplacement du sang vers la tête et donc une augmentation de la pression arterielle dans celle-ci. Les pilotes, qui comme nous l'avons vu, peuvent tolérer jusqu'à +9Gz avec le port de la combinaison anti-G, ne peuvent subir que -5Gz.

Avoir trop de sang dans le cerveau provoque de terribles maux de tête. Mais outre cette sensation désagréable, le pilote subit des problèmes de vision, c'est le voile rouge. La pression arterielle va également accroitre dans les yeux et nottament dans les cônes de la rétine. C'est les cônes qui permettent d'avoir une vision centrale, de voir les couleurs et les détails. Le pilote va alors voir flou et d'une couleur rouge. (comme sur la photo ci-dessous)

Si le pilote subit trop de G négatif, il peuvent faire éclater les capillaires de son oeil comme sur la photo ci-dessous ou même provoquer des hémoragies du cerveau.

Faire des variations rapides entre les G positifs et les G négatifs, entraine des secousses qui s'appellent les "jolt". Ces Jolt ont des conséquences à long termes, ils provoquent des liaison de la colone vertébrale.

 

Les G latéraux :

Contrairement aux G positifs et aux G négatifs, le pilote peut subir beaucoup plus de G latéraux. D'après des études qui ont été faites par la NASA, l'homme peut subir jusqu'à +60Gx sans avoir de blessures. Autour de +20Gx, le pilote aura plus de mal à respirer. Actuellement, les seuls problemes détectés suitent à une trop forte charge de G latéraux est une contention naturelle de la tête et des membres qui réduit fortement les mouvements du pilote dans l'avion.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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