Photo: Jim Beaudoin @ Unsplash
Les poumons des mammifères sont conçus pour respirer de l’air, c’est bien connu. Mais pourrait-on remplacer l’air par un liquide riche en oxygène ? C’est un peu compliqué, mais respirer du liquide n’est pas tout à fait de la science-fiction.
James Cameron, le célèbre réalisateur des films Titanic (1997) et Avatar (2009), a mis en vedette la respiration liquidienne dans un de ses premiers films (The Abyss, 1989). On y voit un plongeur descendre à une profondeur extrême grâce à un système d’oxygénation où les poumons sont remplis de liquide ! Est-ce possible ?
Oui ! Enfin presque ! Mais pas avec n’importe quel liquide. Ne saute donc pas au fond d’un lac pour essayer. Tu n’es pas un poisson : si tu pouvais respirer sous l’eau, ça se saurait !
Pourtant, poissons ou humains respirent pour les mêmes besoins : obtenir du dioxygène (O2) et rejeter le dioxyde de carbone (CO2) qui circule dans le sang. Le problème de la respiration en milieu aquatique est qu’il renferme très peu d’O2 (seulement 0,7% contre 21% dans l’air). Contrairement aux branchies des poissons, les poumons des mammifères ne sont pas adaptés à ce milieu. Dans l’eau, pour réussir à obtenir une quantité suffisante d’O2 pour ton corps, il te faudrait respirer 30 fois plus vite !
En 1962, un chercheur a voulu savoir si, en ajoutant de l’O2 dans de l’eau salée, des souris pourraient y respirer. Après quelques essais, celles-ci parvinrent à vivre dans l’eau… quelques heures.
Causes du décès ? D’abord, une intoxication : le CO2 peine à passer du sang à l’eau, car il s’y dissout mal, et s’accumule dans le corps pour atteindre des doses mortelles. Ensuite, l’eau est bien plus dense que l’air : l’inspirer par les poumons et l’expirer demande une force colossale. C’est épuisant… à en mourir.
Comme les chercheurs ont de la suite dans les idées, l’expérience a été retentée en 1966 avec une autre famille de liquides, dans lesquelles le CO2 se dissout très bien : les perfluorocarbures (PFC). Ces liquides peuvent contenir au moins 10 fois plus d’O2 que l’eau. À l’aide d’une machine, le liquide enrichi en O2 a été envoyé et aspiré de façon cyclique dans les poumons de mammifères anesthésiés. Cette fois, les animaux ont survécu plusieurs heures et ont survécu aux expériences : la « ventilation liquidienne » était née!
Depuis ces premiers essais concluants, les recherches se poursuivent en particulier en médecine, en vue d’aider des patients ayant des problèmes pulmonaires ou cardiaques graves, par exemple les victimes de brûlures intrapulmonaires pour qui respirer est difficile.
Tout n’est donc pas farfelu dans la science-fiction ! En revanche, la ventilation liquidienne pour la plongée profonde, ce n’est pas pour tout de suite : ne jette pas encore ton masque et ton tuba !
