Question d'origine :
Bonjour,
Nombreux sont les mammifères à hiberner. L'Homme a t'il cette capacité ?
Comment préparer et déclencher le processus d'hibernation.
Réponse du Guichet
gds_alc
- Département : Equipe du Guichet du Savoir
Le 26/12/2018 à 14h47
Bonjour,
Pour l’heure, l’homme ne peut pas hiberner mais cela ne veut pas dire qu’un jour, il ne le pourra pas. En effet, comme le note un article publié dans Le Temps si « Seuls les animaux semblent capables de dormir tout l’hiver sans se réveiller [...] Plusieurs scientifiques percent petit à petit les mystères de cet état, pour tenter de l’appliquer aux humains lors de longs voyages interplanétaires ».
Mais, en guise de préambule, revenons sur ce qu’est l’hibernation et soulignons les différences entre les espèces, celles qui hibernent et-celles qui hivernent. Ainsi, le site kidisciences en rappelle les grands principes :
« Lors de l’hibernation, les animaux se mettent en « veille prolongée » c’est à dire que le fonctionnement de leur organisme diminue d’environ 98% ! Après avoir mangé et grossi énormément pendant les quelques mois précédant l’hiver (certains animaux comme le spermophile, petit écureuil qu’on trouve essentiellement en Amérique, peuvent doubler de poids), ils vont se mettre au « chaud » pour s’endormir. Leur température corporelle va alors fortement diminuer jusqu’à atteindre 1 à 2°C et le rythme cardiaque va ralentir (le lérot, rongeur de la famille des loirs, voit son rythme cardiaque diminuer de 500 à 5 battements cardiaques par minute). Autant vous dire que le réveil peut prendre quelques heures. Seulement, si un prédateur attaque, il ne va pas attendre quelques heures pour croquer sa proie. Crock ! C’est pourquoi certains animaux préfèrent hiverner. C’est le cas notamment de l’ours. La température corporelle des hivernants diminuent mais reste suffisamment élevée pour permettre un réveil beaucoup plus rapide en cas de danger. Les animaux en hivernation restent plus actifs que les animaux en hibernation. Ils peuvent notamment…donner naissance à leurs bébés.
Après ce petit résumé de l’hibernation et de l’hivernation, on peut se poser une question essentielle : mais comment ils font leurs besoins ?
Bonne question ! Eh bien en fait tous les animaux en hibernation ont des périodes d’éveil très courtes. Pendant ces périodes, ils s’étirent, se réchauffent, changent de place, grignotent un peu et parfois ils font leurs besoins. Ces périodes de réveil sont essentielles à la survie de l’animal ! D’autres animaux arrivent quant à eux à se retenir tout l’hiver. L’ours par exemple recycle ses excréments pour pouvoir hiverner plus longtemps. Ainsi pour pouvoir retenir ses crottes pendant tout l’hiver, l’ours produit un « bouchon fécal ».
Est-ce que l’Homme pourra un jour hiberner ?
Biologiquement parlant, l’Homme n’est pas adapté pour hiberner bien qu’une expérience menée en 2009 par un médecin toulousain sur un explorateur ayant passé plus de 6 mois en Arctique ait montré que l’exposition à des températures basses extrêmes entraîne une augmentation de la durée totale du sommeil de 50% et une augmentation de 75% de la somnolence au cours de la journée. Cependant l’hibernation humaine fait rêver plusieurs scientifiques dont ceux de la NASA qui finance des recherches pour essayer de faire hiberner leurs astronautes pour des voyages de longue durée. »
Le jdd en date du 4 décembre 2016 relève que « "Chez l'homme, ne pas manger, ne pas bouger ou vieillir entraîne une fonte de la masse musculaire que nous ne savons pas empêcher aujourd'hui", constate l'écophysiologiste Yvon Le Maho*. Inactif, Homo sapiens perd au bout de quelques mois 20, 30, 40 % de ses muscles, voire plus. Ursus arctos, lui, rien ou si peu ».
Pour autant les expérimentations se poursuivent. En 2014, Sciences et Avenir s’intéressait aux caractéristiques du lémurien et notait des expériences dans ce sens.
Depuis, d’autres pistes ont été étudiées. Récemment futura-sciences relatait que « Si l'hibernation artificielle ne stoppe pas vraiment le vieillissement, elle permet au moins de limiter la quantité de nourriture et d'oxygène nécessaire à un équipage pour un vol interplanétaire et, donc, de diminuer la taille de l'habitacle tout autant que la quantité de carburant nécessaire au lancement d'une mission. Selon SpaceWorks, un véhicule à destination de Mars pourrait bien avoir sa masse réduite de 52 à 68 % en adoptant cette stratégie.
(…)
L'hibernation envisagée serait une forme plus raffinée des techniques d'hypothermie thérapeutique. Cette dernière est déjà mise en pratique depuis longtemps par les chirurgiens en cas de besoin, par exemple pour une opération longue avec une circulation sanguine interrompue (voir l'article ci-dessous pour en savoir plus). La température d'un patient est alors descendue à 32 °C pendant qu'il est maintenu inconscient par sédation et qu'on lui injecte un neuroprotecteur (une substance destinée à empêcher des lésions du cerveau par manque d'oxygène liées à une ischémie). Une fois l'opération achevée, on peut réchauffer le patient. Il arrive que cette hypothermie soit maintenue quelques jours ; le record est actuellement détenu par des Chinois qui sont allés jusqu'à 14 jours sans que des effets secondaires indésirables ne soient apparus.
Plutôt que de tenter de prolonger cette durée, les membres de SpaceWorks pensent que des cycles d'hypothermie (deux semaines intercalées entre quelques jours de vie normale) seraient suffisants pour un membre d'équipage, dans un premier temps. Un petit nombre d'astronautes resteraient sur le pont pendant que les autres membres seraient réveillés par roulement en effectuant plusieurs cycles. Toutefois, si les études en montraient la possibilité, la durée de chaque phase d'hypothermie devrait être augmentée, ce qui ouvrirait sans doute la porte à des voyages interplanétaires plus longs, par exemple à destination des lunes de Jupiter ou de Saturne, comme dans le film 2001 l'Odyssée de l'espace...;"
Nous vous laissons prendre connaissance de l'article dans son intégralité.
Pour l’heure, l’homme ne peut pas hiberner mais cela ne veut pas dire qu’un jour, il ne le pourra pas. En effet, comme le note un article publié dans Le Temps si « Seuls les animaux semblent capables de dormir tout l’hiver sans se réveiller [...] Plusieurs scientifiques percent petit à petit les mystères de cet état, pour tenter de l’appliquer aux humains lors de longs voyages interplanétaires ».
Mais, en guise de préambule, revenons sur ce qu’est l’hibernation et soulignons les différences entre les espèces, celles qui hibernent et-celles qui hivernent. Ainsi, le site kidisciences en rappelle les grands principes :
« Lors de l’hibernation, les animaux se mettent en « veille prolongée » c’est à dire que le fonctionnement de leur organisme diminue d’environ 98% ! Après avoir mangé et grossi énormément pendant les quelques mois précédant l’hiver (certains animaux comme le spermophile, petit écureuil qu’on trouve essentiellement en Amérique, peuvent doubler de poids), ils vont se mettre au « chaud » pour s’endormir. Leur température corporelle va alors fortement diminuer jusqu’à atteindre 1 à 2°C et le rythme cardiaque va ralentir (le lérot, rongeur de la famille des loirs, voit son rythme cardiaque diminuer de 500 à 5 battements cardiaques par minute). Autant vous dire que le réveil peut prendre quelques heures. Seulement, si un prédateur attaque, il ne va pas attendre quelques heures pour croquer sa proie. Crock ! C’est pourquoi certains animaux préfèrent hiverner. C’est le cas notamment de l’ours. La température corporelle des hivernants diminuent mais reste suffisamment élevée pour permettre un réveil beaucoup plus rapide en cas de danger. Les animaux en hivernation restent plus actifs que les animaux en hibernation. Ils peuvent notamment…donner naissance à leurs bébés.
Après ce petit résumé de l’hibernation et de l’hivernation, on peut se poser une question essentielle : mais comment ils font leurs besoins ?
Bonne question ! Eh bien en fait tous les animaux en hibernation ont des périodes d’éveil très courtes. Pendant ces périodes, ils s’étirent, se réchauffent, changent de place, grignotent un peu et parfois ils font leurs besoins. Ces périodes de réveil sont essentielles à la survie de l’animal ! D’autres animaux arrivent quant à eux à se retenir tout l’hiver. L’ours par exemple recycle ses excréments pour pouvoir hiverner plus longtemps. Ainsi pour pouvoir retenir ses crottes pendant tout l’hiver, l’ours produit un « bouchon fécal ».
Biologiquement parlant, l’Homme n’est pas adapté pour hiberner bien qu’une expérience menée en 2009 par un médecin toulousain sur un explorateur ayant passé plus de 6 mois en Arctique ait montré que l’exposition à des températures basses extrêmes entraîne une augmentation de la durée totale du sommeil de 50% et une augmentation de 75% de la somnolence au cours de la journée.
Le jdd en date du 4 décembre 2016 relève que « "Chez l'homme, ne pas manger, ne pas bouger ou vieillir entraîne une fonte de la masse musculaire que nous ne savons pas empêcher aujourd'hui", constate l'écophysiologiste Yvon Le Maho*. Inactif, Homo sapiens perd au bout de quelques mois 20, 30, 40 % de ses muscles, voire plus. Ursus arctos, lui, rien ou si peu ».
Pour autant les expérimentations se poursuivent. En 2014, Sciences et Avenir s’intéressait aux caractéristiques du lémurien et notait des expériences dans ce sens.
Depuis, d’autres pistes ont été étudiées. Récemment futura-sciences relatait que « Si l'hibernation artificielle ne stoppe pas vraiment le vieillissement, elle permet au moins de limiter la quantité de nourriture et d'oxygène nécessaire à un équipage pour un vol interplanétaire et, donc, de diminuer la taille de l'habitacle tout autant que la quantité de carburant nécessaire au lancement d'une mission. Selon SpaceWorks, un véhicule à destination de Mars pourrait bien avoir sa masse réduite de 52 à 68 % en adoptant cette stratégie.
(…)
L'hibernation envisagée serait une forme plus raffinée des techniques d'hypothermie thérapeutique. Cette dernière est déjà mise en pratique depuis longtemps par les chirurgiens en cas de besoin, par exemple pour une opération longue avec une circulation sanguine interrompue (voir l'article ci-dessous pour en savoir plus). La température d'un patient est alors descendue à 32 °C pendant qu'il est maintenu inconscient par sédation et qu'on lui injecte un neuroprotecteur (une substance destinée à empêcher des lésions du cerveau par manque d'oxygène liées à une ischémie). Une fois l'opération achevée, on peut réchauffer le patient. Il arrive que cette hypothermie soit maintenue quelques jours ; le record est actuellement détenu par des Chinois qui sont allés jusqu'à 14 jours sans que des effets secondaires indésirables ne soient apparus.
Plutôt que de tenter de prolonger cette durée, les membres de SpaceWorks pensent que des cycles d'hypothermie (deux semaines intercalées entre quelques jours de vie normale) seraient suffisants pour un membre d'équipage, dans un premier temps. Un petit nombre d'astronautes resteraient sur le pont pendant que les autres membres seraient réveillés par roulement en effectuant plusieurs cycles. Toutefois, si les études en montraient la possibilité, la durée de chaque phase d'hypothermie devrait être augmentée, ce qui ouvrirait sans doute la porte à des voyages interplanétaires plus longs, par exemple à destination des lunes de Jupiter ou de Saturne, comme dans le film 2001 l'Odyssée de l'espace...;"
Nous vous laissons prendre connaissance de l'article dans son intégralité.
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