Que se passe-t-il dans le corps pendant une apnée ?
Pendant une apnée, l'oxygène baisse et le CO2 monte. C'est le CO2 qui donne l'envie de respirer, pas le manque d'oxygène. En profondeur, l'air des poumons est comprimé (5 fois moins de volume à 40 m), puis se détend à la remontée : l'oxygène chute alors d'un coup, d'où le risque de samba ou de syncope près de la surface.
Choisissez une apnée, puis regardez les poumons, le cœur et les jauges d'oxygène et de CO2. Le curseur permet de revenir à n'importe quel moment.
Valeurs estimées pour un apnéiste entraîné, d'après les études citées. Le temps défile 5 à 10 fois plus vite. Volume des poumons pris à 5 litres en surface.
Pourquoi a-t-on envie de respirer pendant une apnée ?
À cause du CO2. Le corps surveille surtout le CO2 qui s'accumule, bien plus que l'oxygène qui baisse. Quand le CO2 monte assez, le diaphragme se contracte tout seul : c'est la phase de lutte. Elle ne veut pas dire que l'oxygène manque déjà.
Pourquoi les poumons rétrécissent-ils en profondeur ?
Parce que l'eau appuie de plus en plus fort : la pression gagne 1 bar tous les 10 mètres, et le volume de l'air se divise d'autant (loi de Boyle). Pour des poumons de 5 litres remplis en surface :
| Profondeur | Pression (absolue) | Pression (barg) | Volume de l'air |
|---|---|---|---|
| Surface | 1 bar | 0 barg | 5 L (100 %) |
| 10 m | 2 bar | 1 barg | 2,5 L (50 %) |
| 20 m | 3 bar | 2 barg | 1,7 L (33 %) |
| 30 m | 4 bar | 3 barg | 1,25 L (25 %) |
| 40 m | 5 bar | 4 barg | 1 L (20 %) |
Le plus gros changement se fait entre la surface et 10 m : le volume y est divisé par deux. C'est aussi là, à la remontée, que l'oxygène des poumons chute le plus vite.
Qu'est-ce que la samba en apnée ?
C'est une perte de contrôle des muscles quand le cerveau manque d'oxygène : tremblements, tête qui part, regard perdu. Elle arrive souvent juste après la sortie de l'eau, car le sang pauvre en oxygène met quelques secondes à monter au cerveau. En compétition, environ 1 apnée statique sur 10 finissait par une samba ou une syncope (Lindholm 2007).
Questions fréquentes
Hyperventiler avant une apnée, ça aide ?
Non, c'est dangereux. Respirer très vite fait chuter le CO2 mais n'ajoute presque pas d'oxygène dans le sang. L'envie de respirer arrive donc plus tard, quand l'oxygène est déjà très bas : la syncope peut arriver sans prévenir (Lindholm 2006).
Qu'est-ce que le réflexe de plongée ?
Visage dans l'eau et souffle retenu, le cœur ralentit et les vaisseaux des bras et des jambes se resserrent. L'oxygène est gardé pour le cerveau et le cœur. La rate se contracte aussi et envoie une réserve de globules rouges (Baković 2003).
Peut-on s'entraîner à l'apnée seul ?
Non, jamais dans l'eau, même dans une baignoire ou une piscine peu profonde. Une syncope ne prévient pas. Il faut un binôme formé qui regarde l'apnéiste pendant toute l'apnée, puis jusqu'à ce que l'apnéiste ait bien récupéré. Les clubs demandent en général au moins une trentaine de secondes : c'est une consigne de sécurité, pas un chiffre tiré d'une étude.
Pourquoi le danger est-il le plus grand près de la surface ?
En remontant, la pression baisse et l'oxygène des poumons baisse avec elle. Entre 10 m et la surface, la pression est divisée par deux : l'oxygène chute d'un coup alors que le corps en a déjà beaucoup consommé. Après des plongées profondes, l'oxygène du sang était plus bas qu'après des plongées moins profondes de même durée (Mulder 2023).
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Sources
- Lindholm P, Lundgren CE. Alveolar gas composition before and after maximal breath-holds in competitive divers. Undersea Hyperb Med. 2006;33(6):463-7. PMID 17274316
- Lindholm P. Loss of motor control and/or loss of consciousness during breath-hold competitions. Int J Sports Med. 2007;28(4):295-9. doi:10.1055/s-2006-924361
- Baković D et al. Spleen volume and blood flow response to repeated breath-hold apneas. J Appl Physiol. 2003;95(4):1460-6. doi:10.1152/japplphysiol.00221.2003
- Dujic Z et al. Involuntary breathing movements improve cerebral oxygenation during apnea struggle phase in elite divers. J Appl Physiol. 2009;107(6):1840-6. doi:10.1152/japplphysiol.00334.2009
- Mulder E et al. Unlocking the depths: multiple factors contribute to risk for hypoxic blackout during deep freediving. Eur J Appl Physiol. 2023;123(11):2483-93. doi:10.1007/s00421-023-05250-z
- Bosco G et al. Arterial blood gas analysis in breath-hold divers at depth. Front Physiol. 2018;9:1558. doi:10.3389/fphys.2018.01558