L’exploration du fonctionnement cérébral lors de la pratique de l’apnée soulève des questions fondamentales sur les limites de la physiologie humaine. Le rêve nourri par l’humain d’explorer le fond des mers ne date pas d’hier. Au XIXe siècle av. J.-C., Homère évoquait déjà des plongeurs récoltant des coquillages dans l’Iliade. Et Aristote au IVe siècle av. J.-C. Bien plus tard, la course aux abysses fut marquée par le duel entre Jacques Mayol et Enzo Maiorca à l’origine du film Le Grand Bleu avec un record du monde en apnée à -105 mètres. Si le commun des mortels parvient de peine et de misère à tenir 45 secondes, les adeptes d’apnée sportive peuvent, après quelques mois d’entraînement, dépasser trois minutes. Le record mondial officiel de cette étrange discipline atteint même un époustouflant 11 minutes et 35 secondes. Toutefois, cet arrêt volontaire de la ventilation expose le cerveau à des contraintes hypoxiques dont les conséquences font l'objet d'études scientifiques croisées.
Mécanismes physiologiques de l'immersion et réflexe de plongée
Rappelons d’abord que l’apnée correspond à un arrêt de la ventilation volontaire ou involontaire. Cette suspension de la ventilation stimule en tout premier lieu un réflexe présent chez tous les êtres humains mais aussi chez les mammifères marins : le « réflexe de plongée ». Le sang est alors redirigé vers les organes dits nobles, tels que le cerveau et le cœur, afin de les préserver du manque d’oxygène. La rate peut également se contracter pour libérer des globules rouges dans la circulation sanguine et augmenter la capacité de transport de l’oxygène. Cette pratique offre de nombreux avantages sur le plan physiologique, et donc pour votre santé. Il a par exemple été prouvé que les apnéistes de haut niveau avaient une bradycardie plus rapide et plus prononcée, ce qui leur permet d’économiser davantage d’oxygène. Au cours de la plongée en apnée, la pression augmente et une partie du sang est redirigée vers les poumons, les protégeant ainsi de l’écrasement. C’est pourquoi il est nécessaire de progresser lentement tout en travaillant la flexibilité de sa cage thoracique.
Connectivité cérébrale et états de conscience modifiés
La pratique de l’apnée induit des modifications cérébrales proches de celles liées à la méditation, mais pas superposables, selon une expérience menée par le neurologue Steven Laureys sur le champion Guillaume Néry. Pour Guillaume Néry, l’une de ses grandes figures, l’apnée est aussi une « thérapie » pour échapper à la frénésie du monde d’aujourd’hui. « C’est une manière pour moi d’avoir une meilleure santé physique, une meilleure santé mentale », affirmait-il en 2015. Apprendre à respirer et arrêter de respirer peuvent vous apporter énormément de choses : calme, sérénité, mais aussi meilleure capacité à se concentrer, énergie. En dehors de toute recherche de performance, ces effets, qui évoquent ceux de la méditation, sont aujourd’hui prisés par un nombre croissant d’adeptes.
Le neurologue belge Steven Laureys (CHU de Liège) a observé, par IRM fonctionnelle et électroencéphalogramme de haute densité, une augmentation de l’activité des connexions cérébrales chez le champion lors d'une apnée à l’air libre. Contrairement à ce qui a été décrit chez des méditants, le cerveau de Guillaume Néry a une connectivité fonctionnelle accrue au niveau d’une petite zone du cortex pariétal, le précuneus, « une région hyperconnectée qui joue un rôle de chef d’orchestre de la conscience de soi ». Les changements cérébraux observés reflètent un état mental unique, caractérisé par un sentiment de bien-être, voire de « pure conscience », alternant ou coexistant avec une augmentation du contrôle cognitif. Ces "athlètes de l’esprit" nous apprennent beaucoup sur la physiologie humaine et les capacités qu’on pourrait développer, ouvrant potentiellement des pistes pour améliorer la qualité de vie de patients atteints de douleurs chroniques.
Risques cognitifs et effets cumulatifs de l’hypoxie
Si les effets bénéfiques sont documentés, le revers de la médaille réside dans l'exposition prolongée à l'hypoxie. Le cerveau peut toutefois finir par manquer d’oxygène - c’est la syncope, dont les conséquences à long terme sont mal connues. D’autres études révèlent que des marqueurs cérébraux indicatifs d’une souffrance cérébrale sont augmentés après une syncope ou une apnée de très longue durée, c’est-à-dire supérieure à six minutes. Une étude menée par François Billaut et ses collaborateurs a comparé les performances cognitives de 24 adeptes d’apnée à celles d’un groupe témoin. Les analyses révèlent que les plongeurs d’élite prennent plus de temps à terminer le test de Stroop, un test mesurant l'interférence cognitive, et ils font plus d’erreurs que les sujets des deux autres groupes. Le temps requis pour réaliser ce test augmente en fonction du record personnel en apnée et en fonction du nombre d’années de pratique de cette discipline. « Il semble y avoir un effet cumulatif de l’exposition du cerveau à des conditions hypoxiques sur certaines fonctions cognitives », résume le chercheur.
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Ces résultats viennent confirmer les observations cliniques chez les apnéistes victimes de malaises. Près de 10% des concurrents sont victimes d’une perte de contrôle moteur, qui s’exprime par d’importants tremblements. De plus, 1% des concurrents poussent leurs limites au point de perdre connaissance. Il s’ensuit des problèmes neurologiques qui durent quelques jours. Par comparaison, une étude réalisée par les chercheurs de l’Université de Chicago révèle que le syndrome d’apnée obstructive du sommeil, chez l’enfant âgé de 7 à 11 ans, peut également entraîner une perte de matière grise ou de neurones dans plusieurs zones du cerveau, soulignant la sensibilité du tissu cérébral à l'hypoxie répétée.
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