La plongée sous-marine est une activité récréative attrayante pour les personnes de tous âges. En effet, dans des conditions favorables, la plongée ne demande que peu d'efforts, ce qui permet aux non-initiés de penser qu'il s'agit d'un passe-temps sûr et sans effort. Cependant, la plongée se déroule dans un environnement hostile où le corps nécessite des adaptations physiologiques qui sont stressantes. L’immersion à elle seule est un facteur de stress pour le corps, en particulier pour le cœur et le système circulatoire. Les personnes dont la capacité d'exercice est limitée peuvent être poussées à leurs limites par la plongée, au point de subir des blessures graves, voire mortelles. La plongée sous-marine vous expose à de nombreux effets, notamment l'immersion, le froid, les gaz hyperbares, la pression respiratoire élevée, l'exercice et le stress, ainsi qu'au risque de bulles de gaz circulant dans le sang après la plongée.
Fondements de la physiologie cardiovasculaire en milieu hyperbare
Votre capacité à pratiquer une activité physique soutenue dépend de la quantité d'énergie que votre corps peut produire par un processus utilisant l'oxygène, appelé capacité aérobie. Votre capacité aérobie individuelle dépend du bon fonctionnement de votre système cardiovasculaire, c'est-à-dire de votre cœur et de vos vaisseaux sanguins. C'est le système qui fait circuler le sang dans les poumons, où il est chargé d'oxygène, et qui le distribue ensuite à toutes les parties du corps, où l'oxygène maintient la vie, nourrit les muscles et renforce la capacité à faire de l'exercice. Le "moteur" du système circulatoire est le cœur. Le cœur est une pompe composée de tissus vivants : des muscles, des tissus de soutien et un système de conduction qui produit les signaux électriques qui stimulent l'action de pompage du cœur.
Les oreillettes reçoivent le sang à basse pression. L'oreillette droite reçoit le sang veineux qui revient au cœur en provenance de tout le corps après avoir été appauvri en oxygène. L'oreillette gauche reçoit le sang des poumons qui revient au cœur après avoir été enrichi en oxygène. Les ventricules assurent la majeure partie du pompage. Le ventricule droit pompe le sang vers et dans les poumons, tandis que le ventricule gauche maintient la circulation du sang dans tout le corps, vers tous les organes et tissus. Le sang ne circule dans le cœur que dans une seule direction, grâce à un système de valves qui s'ouvrent et se ferment au bon moment. En moyenne, le cœur humain pompe environ 70 millilitres de sang par battement de cœur, une mesure connue sous le nom de "volume systolique".
Lorsque vous faites de l'exercice, les muscles de votre corps ont besoin de plus d'oxygène, de sorte que votre flux sanguin augmente pour répondre à ce besoin ; votre fréquence cardiaque peut être multipliée par trois et votre volume d'éjection systolique peut doubler. Le débit cardiaque d'une personne de condition physique moyenne passe ainsi d'environ 5 litres par minute à 15-20 litres par minute. Non seulement le flux sanguin augmente, mais une plus grande quantité d'oxygène est extraite de chaque unité de sang.
Adaptations physiologiques à l'immersion
L'immersion dans une eau dont la température est proche de celle du corps humain expose ce dernier à un gradient de pression qui déplace le sang des vaisseaux des jambes vers ceux de la cage thoracique. Cela augmente le volume de sang dans votre poitrine de 700 millilitres. Les barorécepteurs, capteurs qui perçoivent une variation de la pression artérielle situés dans les principaux vaisseaux du corps, réagissent à tous ces changements en réduisant l'activité du système nerveux sympathique, qui régit ce que l'on appelle communément la réaction de "lutte ou de fuite".
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L'eau a une conductivité thermique élevée, c'est-à-dire que votre corps perd plus de chaleur lorsque vous êtes immergé dans l'eau que lorsque vous êtes dans l'air sec. Lorsque votre corps perd de la chaleur, le rétrécissement des vaisseaux sanguins périphériques s'intensifie, phénomène connu sous le nom de "vasoconstriction périphérique". Cela envoie plus de sang vers le cœur, ce qui augmente la pression de remplissage du côté droit du cœur et l'incite à pomper plus de sang. Respirer de l'air sous pression, comme c'est le cas lors de la plongée sous-marine, affecte également le cœur et le système circulatoire. L'augmentation des niveaux d'oxygène entraîne une vasoconstriction, une augmentation de la pression artérielle et une réduction de la fréquence et du débit cardiaques.
Le système nerveux autonome (SNA), le système en grande partie involontaire qui régule les fonctions internes, telles que le rythme cardiaque, le rythme respiratoire et la digestion, est également affecté par la plongée. Chez les personnes en bonne santé, la plongée augmente généralement les effets parasympathiques, en préservant le rythme cardiaque et une mesure connue sous le nom de variabilité du rythme cardiaque. Le réflexe de plongée comporte des éléments significatifs tels que la bradycardie, le ralentissement du rythme cardiaque, la réaction de vasoconstriction périphérique et l'hypoxie progressive.
Vieillissement et risques cardiovasculaires
La capacité du cœur à supporter un débit sanguin élevé diminue avec l'âge et les maladies. Avoir un cœur en bonne santé est de la plus haute importance pour votre sécurité lors de la plongée sous-marine, ainsi que pour votre capacité à faire de l'exercice en général et pour votre durée de vie. La capacité d'un individu à maintenir un niveau élevé d'exercice pendant une période prolongée diminue avec l'âge, même si l'on vieillit en bonne santé. Ce déclin peut être ralenti par un exercice régulier, mais il ne peut être évité complètement.
Avec l'âge, toutes les structures du cœur deviennent également plus rigides. Les muscles du ventricule gauche deviennent plus épais, le cœur peut augmenter légèrement en taille et le volume du ventricule gauche peut diminuer. Par conséquent, le cœur peut se remplir et se vider plus lentement, mettant ainsi moins de sang en circulation. L'augmentation de la fréquence cardiaque et du débit cardiaque en réponse à l'activité physique est également réduite, et la fréquence cardiaque maximale diminue. Le système nerveux autonome change également avec l'âge : la contribution du système parasympathique diminue, l'activité du système sympathique augmente, même au repos, la variabilité de la fréquence cardiaque disparaît et le rythme cardiaque est plus susceptible d'être perturbé.
Les maladies cardiovasculaires (accident vasculaire cérébral, infarctus aigu du myocarde, angine instable, etc.) sont responsables de 26 % des accidents invalidants et de 13 % des décès en plongée, principalement chez les plongeurs de plus de 60 ans. Il est particulièrement intéressant de noter que le risque de décès d'origine cardiaque en plongée est 10 fois plus élevé chez les plongeurs de plus de 50 ans que chez ceux de moins de 50 ans. L'incidence de la mort cardiaque subite (MSC) augmente également avec l'âge. Si certains événements cardiaques présumés peuvent être provoqués par des activités ou des situations spécifiques à la plongée, d'autres événements cardiaques peuvent ne pas être causés par une plongée, dans la mesure où la mort cardiaque subite survient également lors de la pratique de la natation en surface ou d'activités sportives terrestres de toutes sortes, et même au repos ou pendant le sommeil.
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