Les sites bien faits sur l'apnée sont nombreux sur le net; voici un petit coktail-résumé sur l'apnée et ses techniques, juste pour vous donner envie...
 

 

Le record du monde de plongée en apnée est de 133 mètres (Pipin, novembre 1996), la pression subie par le corps de l'apnéiste est alors de 14 Kg par Cm²; quelques mécanismes physiologiques permettent (en partie) d'expliquer ces performances.

En apnée, le corps humain doit s'adapter à deux contraintes:

> l'immersion, c'est à dire le contact de l'eau sur le corps, ce qui entraine des modifications circulatoires

> l'apnée elle-même (arrêt de la respiration ) qui modifie les échanges gazeux

L'hyperventilation est dangereuse, car le plongeur ne sent pas la syncope arriver.
Le rendez-vous syncopal des 7 mètres guette les apnéistes à la remontée.
 

PHYSIOLOGIE CIRCULATOIRE

Transferts sanguins d'immersion

Lorsque le plongeur est immergé, la pression hydrostatique refoule une importante quantité de sang des membres inférieurs vers la partie céphalique de l'organisme, et en particulier le thorax (600 à 700 mL de sang, qui s'accumulent d'un seul coup dans la circulation pulmonaire; car s'y trouvent les seuls vaisseaux de l'organisme capables de se distendre). Le coeur et les vaisseaux thoraciques sont alors très dilatés (le volume cardiaque augmente de 180 à 250 mL après l'immersion).
 
 

La poussée d'Archimède (antagoniste de la  pesanteur) redistribue une importante quantité de sang de la partie inférieure du corps vers le thorax.  (la masse sanguine est représentée en rouge)

il y a donc lorsque le plongeur descend, une hématose préférentielle des organes nobles (système nerveux central, coeur... qui sont aussi les plus sensibles à l'anoxie). Cette vasoconstriction périphérique a l'avantage de conserver au niveau des muscles les déchets acides résultant du métabolisme oxydatif (CO2,lactates...) retardant ainsi l'acidose métabolique jusqu'à la reprise respiratoire.

Or le coeur droit , moins musclé (car il doit pousser le même débit que le coeur gauche, mais dans la petite circulation, c'est à dire vers les poumons ) voit la résistance à son travail augmenter ; la pression veineuse diastolique au niveau de l'oreillette droite augmente donc rapidement tant que la diurèse d'immersion n'a pas rétablit la situation (voir plus loin) , facilitant ainsi le remplissage diastolique du coeur.

La dilatation des cavités cardiaques étire les fibres myocardiques , le coeur réagit alors par une augmentation de sa puissance contractile, qui majore l'éjection systolique, selon la loi de Starling.

Pour soulager le coeur droit, les mécanismes correcteurs provoquent une diurèse aqueuse d'immersion; cette perte d'eau provoque une hémoconcentration, une perte de poids, et induit une soif intense. (pour augmenter l'élimination urinaire, le coeur droit inhibe les sécrétions du système rénine-aldostérone et ADH).

Pour garder une tension artérielle normale, les fibres nerveuses sensibles à la déformation des parois artérielles vont, sous l'action du changement de la pression, induire un baroréflexe artériel, le coeur va freiner ses battements.
 

Bradycardie du plongeur

La bradycardie est de nature réflexe, elle ne dépend pas de la profondeur atteinte, mais commence 20 secondes après l'immersion de la face (ou se trouvent des récepteurs cutanés déclenchant le ralentissement cardiaque (environ 30% et plus rarement 50%).Il est à noter que la bradycardie n'est pas modifiée par l'entraînement (l'hypothèse actuelle serait qu'il s'agit d'un réflexe ancestral présent très tôt dans la lignée germinale).

la bradycardie commence dès l'immersion et atteint son maximum à partir de la 20ème seconde, elle dure jusqu'à l'émersion.  la tachycardie initiale est la conséquence de l'hyperventilation et des exercices de yoga, la tachycardie réactionnelle, après la reprise respiratoire, peut durer quelques minutes et atteindre 50% de la fréquence de repos.
 

PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE

Les gazs contenus dans les cavités aériennes du corps subissent la loi de Boyle-Mariotte ; lorsque l'apnéiste descend, leur volume diminue donc avec l'augmentation de la pression hydrostatique ; le volume d'air intrathoracique est ainsi réduit, la bosse abdominale antérieure est éffacée et les viscères remontent le diaphragme.

Mais, lorsque la limite d'élasticité des organes est atteinte( c'est à dire lorsque le volume résiduel= le volume minimum des poumons après une expiration forcée), le volume intrathoracique ne pouvant plus varier, il se crée une dépression ( P*V=cte ) . Le sang veineux périphérique est alors chassé vers la cavité thoracique ( la pression absolue y est plus faible ), le vide relatif intrathoracique est alors remplit par cet aflux de sang, ce qui équilibre les pressions et empèche la cage thoracique de s'effondrer (comme le pensaient les anatomistes dans les années 50).

Ce phénomène est dénomé "bloodshift" ; le volume de sang est estimé à un peu moins d' 1 Litre.
 
 

La pression écrase le thorax, la bosse abdominale est effacée et le diaphragme remonte. Au delà de la profondeur limite, la pression devient inférieure à la pression hydrostatique, le sang est alors aspiré par cette dépression, c'est le bloodshift

L'HYPERVENTILATION ET SES EFFETS

Remontée;Reprise respiratoire et CO2

Le CO2 produit par les tissus se dissout dans le plasma ou il se transforme en acide carbonique au contact de l'eau et du sang : CO2 + H2O  < --- > H2CO3

Dans les globules rouges, une enzyme ( l'anhydrase carbonique ) accélère cette réaction, et à l'équilibre, il ne reste plus qu' 1/1000 ème de CO2 sous forme gaz carbonique. Une seconde réaction produit des ions H + et HCO3- :  H2CO3 < --- > H+ + HCO3

L'augmentation des ions H +provoque l'acidification du sang (le pH devient inférieur au pH sanguin normal de 7,47 ); cette acidité transmise au liquide céphalorachidien est perçue par le bulbe rachidien, ou sont situés des récepteurs chimiques; ce sont eux qui déclenchent le stimulus d'alerte respiratoire. (on soupçonne également des corpuscules situés sur l'artère carotide de jouer un rôle dans la régulation de l'oxygène).

Effets de l'hyperventilation

Les chasseurs sous-marins hyperventilent avant de plonger pensant ainsi augmenter leur réserve d'oxygène et diminuer leur stock de CO2 pour augmenter la durée de leur apnée.

L'hyperventilation tend, en fait, à rapprocher les pressions partielles des gaz alvéolaires des pressions partielles atmosphériques. La teneur en O2 passe ainsi de 100 à parfois 120 torr (1 torr = 1 mm Hg) mais comme la saturation de l'hémoglobine du sang artériel est déjà de 97%, l'augmentation sera négligeable (saturation à 98% par exemple), de même, si la pression alvéolaire ( Pa O2) s'accroît de façon notable, la quantité d' O2 dissous augmente peu (mais cette augmentation est fonctionnellement importante en oxygénothérapie par exemple).
 
 

évolution du pH (en vert) et des pressions partielles artérielles d'oxygène et de gaz carbonique au cours d'une hyperventilation volontaire chez un adulte au repos (ventilation environ 3 fois la ventilation de repos)

Le CO2 est réduit assez lentement par l'hyperventilation (à cause de son grand volume dans le corps humain), il faut plusieurs minutes pour que la pression partielle artérielle de gaz carbonique ne chute, et que le pH sanguin ne soit majoré; cette alcalose ventilatoire est accompagnée d'effets secondaires notables: elle induit une nette diminution de la ventilation (l'arrêt respiratoire est exceptionnel chez l'homme éveillé) qui peut durer 10 minutes (elle persiste tant que le stock de CO2 est insuffisant); l'hyperoxie issue de l'hyperventilation étant de brève durée (en 1 minute, la pression alvéolaire d' O2 devient inférieure à la normale), la faible ventilation alvéolaire devient insuffisante pour une hématose normale.
 
 

la ventilation spontanée est faible, c'est la conséquence de l'hypocapnie, la ventilation s'accroît, mais ne retrouvera sa valeur normale qu'au bout d' un quart d'heure. Le rapport d'échange alvéolaire R= MCO2/MO2 n'atteindra sa valeur de repos que 20 minutes plus tard, l'hyperventilation crée une dette de gaz carbonique.

De plus, l'abaissement de la pression partielle du gaz carbonique et l'augmentation du pH sanguin provoquent des effets secondaires nerveux (l'alcalose exerce une action déstabilisatrice sur le nerf et sur le muscle ce qui fait apparaître des malaises; la basse pression artérielle du gaz carbonique provoque une vasodilatation musculaire et détermine également une vasoconstriction cutanée et surtout cérébrale).

Il est à noter qu'il n'y a pas de proportionnalité entre les valeurs de Pa CO2 et les manifestations cliniques; il est donc difficile de se fonder sur "la règle du tiers temps" proposé par le docteur SCIARLI en 1970 pour limiter l'hyperventilation du plongeur en apnée (il existe d'autres arguments contre cette pratique.)
 

Apnée en surface

Examinons ce qui se passe en surface: pendant l'apnée, la pression partielle de l'oxygène dans les alvéoles pulmonaires (P O2) chute très vite, et celle du gaz carbonique (P CO2) n'augmente que très peu. Or le réflexe respiratoire est dû à la montée du CO2, si le plongeur a préalablement hyperventilé, il utilisera sa réserve d'oxygène avant que la P CO2 ait atteint un niveau d'alerte (il n'y aura donc pas de stimulus hypoxie); le plongeur ne verra pas venir la syncope par hypoxie (en fait l'hyperventilation revient à "débrancher" le système d'alerte).
 

 LE RENDEZ-VOUS SYNCOPAL DES  7 METRES

Le "rendez-vous syncopal des 7 mètres" est la perte de connaissance par arret cardio-circulatoire chez l'apnéiste entre 10 et 5 mètres lors de la remontée.

Lorsque le plongeur est à la surface ,l'air inspiré possede une pression alvéolaire: PO2= 100 mmHg ,PCO2 = 40 mmHg

A 20 m de profondeur, la pression donne (loi de Boyle-Mariotte) PO2 = 250 mmHg , PCO2 = 50 mmHg .

Cette hyperoxie ressentie au niveau des cellules cérébrales, entraine un état d'euphorie, l'apnéiste se sent bien, et va donc rester plus longtemps au fond, il va pendant ce temps, consommer son oxygène (ce qui n'est pas gênant pyuisque la PO2 = 250 mmHg) lorsqu'il ressent le besoin de respirer, le plongeur va commencer à remonter, à une dizaine de mètres de la surface, la PO2 = 40 mmHg (ce qui provoque une sensation désagréable, le sujet veut absolument respirer!).

Peu après c'est la syncope, cet accident est très fréquent, il est dénomé "accident des 7 mètres", ou rendez-vous syncopal, décrit par le docteur Sciarli (1965), il est violement critiqué par le professeur Jacques-Henry Corriol.

 
CONSEILS POUR DEBUTER

Plongez en sécurité:

Avant les vacances, une préparation physique est nécessaire (pratiquez donc le jogging, la natation...)

Plongez toujours à 2 ou 3, en se surveillant mutuellement (risque de syncopes ...)

Lors de la remontée de votre binôme, demander lui s'il va bien, sinon, tenez-le fermement (la syncope peut encoresurvenir quelques secondes après l'immersion)

Signalez votre présence (bouée)

Ne plongez pas après une exposition au soleil (risque de choc thermique), préférer attendre 3 à 4 heures après un   repas (la digestion mobilisant une importante quantité de sang)

Surtout, n'hyperventilez pas !!!
l'apnéiste doit se préparer sans exagérer l'inspiration ou l'expiration

Ne rester pas au fond, même si vous vous sentez bien (voir le rendez-vous syncopal des 7 mètres), préférez les apnées statiques pour prolonger vos apnées, vous serez ainsi proche de la surface.

N'attendez pas de ressentir le besoin de respirer pour remonter

Ne lâchez pas votre air sous l'eau
il ne sert à rien de plonger profond, on peut ressentir les premières joies de l'apnée dès les premiers mètres.

Ne descendez pas en dessous de 10 mètres, il faut une préparation physique et mentale spécifique à l'apnée (technique de respiration, technique de compensation....)
 

Les premières apnées

Commencez en piscine, la température y est plus agréable, pas de vagues, de courant...., bref l'ambiance y est plus sécurisante. Sur le bord, préparez votre matériel calmement (inutile de s'affoler!) et destressez-vous pendant quelques minutes.

En apnée, inutile de forcer, "la mer sera toujours plus forte". En fait, tout ce passe dans la tête, si vous regardez votre montre pendant 1 minute, vous allez trouver le temps long, alors que si vous écoutez de la musique...le temps "passe" beaucoup plus vite; dans l'eau c'est la même chose, mieux vaut donc faire le vide (pas toujours facile...). Il faut également que les muscles soient bien détendus (au lieu de penser au secondes qui s'écoulent lorsque vous êtes en apnée statique, passez mentalement tous vos muscles en revue, lorsque vous sentez que l'un d'entre eux est tendu....relâchez le, détendez-vous !)

Débutez votre entraînement par des apnées statiques; travaillez toujours par 2, pendant que l'un est en apnée, l'autre surveille en surface à coté de lui et chronomètre le temps (retenez-le...1 minute! ne vous inquietez pas, pour une première apnée, ce n'est pas si mal.).

On ne le dira jamais assez, n'hyperventilez pas, préparez votre apnée sans exagérer ni l'inspiration ni l'expiration, jouez sur la partie basse du diaphragme (muscle situé sous les poumons):

à l'inspiration: abaissez le diaphragme, redressez-vous, écartez les épaules vers l'arrière, respirez par le nez.
à l'expiration: remontez le diaphragme, relâchez votre dos et vos épaules, expirez par la bouche.

L'expiration doit être 2 fois plus longue que l'inspiration (enfin....si vous pouvez c'est mieux.)

Si au bout de quelques apnées, vous faites le même temps, mais vous n'êtes plus rouge, c'est gagné: félicitations!
 

Techniques respiratoires

La plupart des apnéistes de haut niveau pratique le pranayama (yoga, permettant de contrôler le souffle et surtout la rétention de celui-ci). Plutôt compliqué, il demande un certain temps d'apprentissage.

Le pranayama:
prana=énergie; pour les yogis, cette énergie universelle peut être stockée, contrôlée par la pensée.
Ils peuvent par exemple, réduire leur rythme cardiaque par leur seule volonté.
ayâama=restreindre, maîtriser ; le pranayama est donc le contrôle de cette énergie vitale grâce à des exercices respiratoires.
Le nez est un centre important d'absorption du prana.

Pour parvenir à l'état de concentration maximum, il faut prendre conscience du souffle...
 

Les flèches indiquent la direction du courant d'air inspiré, partagé en trois. Remarquez aussi que la  direction du flux d'air s'inverse dans la région tapissée par les fibres olfactives (ainsi que la "prise directe" de ses fibres extrêmement fines sur le cerveau).

Prenez conscience du souffle, sentez l'air pénétrer dans les narines, le larynx nasal, la gorge, les bronches...le plus loin que vous puissiez.
A l'expiration, freinez le courant d'air qui sort des narines; raccourcissez la longueur du souffle.

La respiration doit devenir de plus en plus silencieuse et douce, de plus en plus lente, tout en restant profonde, sans aucunes saccades (notamment entre les changements expiration/inspiration).
C'est dans ces conditions que les échanges gazeux (et donc d'énergie chez les yogis) s'effectuent dans les meilleures conditions.

RAPPEL: La concentration est l'élément essentiel, ce qui n'est pas facile au début. pour vous aider, utilisez la répétition mentale du "ÔM"

Emettez de façon audible pendant 5 fois ce "ÔM" en faisant vibrer le Ô... dans le thorax et la gorge(la moitié du temps de l'expiration) et le "m... dans le crâne en crescendo jusqu'à ce qu'il soit répété mentalement.
Poursuivez ainsi pendant quelque temps le raccourcissement du souffle.

A poumons vides, stoppez calmement le souffle et dirigez votre attention concentrée vers la base de la colonne vertébrale (facile, vous devez y percevoir des vibrations puis un picotement, de la chaleur, si vous ne les ressentez pas, cela ne signifie pas forcement que l'exercice soit sans effet). Imaginez que vous vous dirigez ves un courant de prana (on ne rigole pas !);
représentez-vous cette chaleur se déplaçant de bas en haut le long de l'épine dorsale.
attention !!: il est préférable de faire l'exercice dans l'autre sens en repassant par les "Ôm" à la fin de l'exercice, veillez à
rester calme après...
 

La respiration alternée:

1)EXPIREZ LENTEMENT et à fond, sans boucher les narines, mais soyez prêt à le faire.

2)INSPIREZ LENTEMENT ET SILENCIEUSEMENT par la narine gauche en bouchant la narine droite avec le pouce.

3)BOUCHEZ LES DEUX NARINES Bloquez le souffle durant une ou deux secondes, pas plus !

4)EXPIREZ LE PLUS SILENCIEUSEMENT POSSIBLE PAR LA NARINE DROITE la gauche restant bloqué

5)QUAND LES POUMONS SONT VIDES INSPIREZ AUSSITOT PAR LA NARINE DROITE lentement et silencieusement.

6)BOUCHEZ LES DEUX NARINES attendez UNE seconde, puis débouchez la narine gauche, par laquelle vous expirez toujours lentement à fond.

7)INSPIREZ à nouveau aussitôt par la même narine et ainsi de suite...
 

POUR RESUMER:

 1) expirez à gauche
 2) inspirez à gauche
 3) expirez à droite
 4) inspirez à gauche
 5) expirez à gauche
 6) inspirez à gauche, etc.

Bonne apnée...