Quelle est la pression du souffle humain ? En voilà une bonne question !
Nous inspirons et expirons plusieurs centaines de fois par jour. En réalité, nous utilisons nos muscles pour créer une dépression ou une surpression dans nos poumons afin d’aspirer ou d’expulser de l’air.
Quelle est la valeur de cette pression comparée à celle contenue dans les pneus d’un vélo ou dans une bouteille de soda ? Nous allons répondre à cette question dans cet article.
La pression dans le corps humain
Le corps humain est une machine très complexe qui manipule différents fluides (air, sang, eau…).
Systématiquement, des muscles sont utilisés pour créer de la pression qui permet de mettre ces fluides en mouvement.
Par exemple, d’un certain point de vue, le cœur est une pompe volumétrique. Par l’intermédiaire de valves, il pousse le sang à travers le système sanguin.
D’après le témoignage d’un docteur dans cet article, la pression artérielle dans le cœur humain diffère d’un ventricule à l’autre. Dans le ventricule gauche, vers les artères, la pression atteint 0,16 bars. Dans le ventricule droit, vers les poumons, la pression est moindre, de l’ordre de 0,033 bars.
C’est un premier ordre de grandeur intéressant concernant la pression que peut manipuler un corps humain. Toutefois, cela ne répond pas à la question concernant le souffle humain.
Expérience
Ne trouvant pas de réponse satisfaisante sur le net, le plus simple est de réaliser l’expérience.
Un capteur de pression absolue est utilisé. Notons qu’il permet de mesurer à la fois la pression au-dessus de la pression atmosphérique (expiration) et la pression en dessous de la pression atmosphérique (inspiration).
L’expérience consiste simplement à aspirer puis souffler dans le capteur afin de mesurer les deux extrêmes que le corps humain peut atteindre.
Notons toutefois deux remarques importantes :
- Le flux d’air de la respiration est provoqué par le gonflement de la cage thoracique et le déplacement du diaphragme. Deux systèmes musculaires permettant de gonfler ou vider les poumons.
- La bouche à elle seule peut aussi être utilisée pour créer un flux d’air. C’est ce que font certains musiciens lorsqu’ils pratiquent le souffle continu ou quand vous buvez à la paille. Heureusement, Boire à la paille n’implique pas de remplir ses poumons de liquide !
Lors de l’expérience, les deux manières musculaires de créer un souffle (poumons et bouche) seront distinguées pour en observer les différences.
Résultats et analyse
Pour assurer un minimum de précision dans les résultats, deux capteurs différents ont été utilisés.
Les variations de pression (par rapport à la pression atmosphérique) sont consignées dans le tableau suivant :
Il est important de noter que ces valeurs sont obtenues en soufflant « le plus fort possible » dans le capteur. Une personne entrainée pourrait sans doute obtenir des valeurs supérieures. Ici le but est uniquement de fixer des ordres de grandeur et des valeurs moyennes.
Deux informations intéressantes sont à retirer :
- En aspiration comme en refoulement, les poumons donnent des valeurs très similaires. En revanche, avec la bouche, l’aspiration est beaucoup plus efficace que le refoulement.
- La bouche permet de créer des variations de pression au moins deux fois plus importantes que les poumons.
Pour répondre complètement aux questions posées en début d’article, comparons ces résultats à des pressions de la vie courante.
Une bouteille de soda contient une pression de 1,5 à 3 bars. Une bouteille de champagne peut aller jusqu’à 4,5 bars. Un pneu de vélo ou de voiture est généralement gonflé entre 2 et 3 bars. Ce sont des pressions relativement basses et courantes dans nos vies quotidiennes.
Ces valeurs permettent de nous rendre compte que nos poumons ou notre bouche ne font pas de grosses pressions mais sont parfaitement adaptés à leurs tâches.
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