Intérêt de l’entrainement hypercapnique chez l’apnéiste

John Kowitz, The Big Blue, photographe sous-marin, entrainement en hypercapnie chez l'apnéiste

Déjà évoqué dans un précédent article, l’entrainement hypercapnique est très formateur pour l’apnéiste, même si bien peu aiment « bouffer des séries ». Je prends le temps de rédiger cet article à l’attention de ceux qui ne savent pas pourquoi l’hypercapnie est nécessaire lorsque l’on souhaite progresser en apnée, afin qu’ils y trouvent une motivation supplémentaire lorsque l’envie d’abandonner à la dixième longueur sera là !

L’hyper.. quoi ?

On parle d’hypercapnie lorsque la pression partielle de dioxyde de carbone (PaCO2) dans le sang devient trop importante pour permettre à l’organisme de fonctionner normalement.

Rappelons que, lors d’une apnée :

  • La pression partielle d’oxygène sanguin (Pa02) décroit progressivement, au fur et à mesure de l’apnée : c’est l’hypoxie ;
  • Parallèlement, la pression partielle de dioxyde de carbone dans le sang (PaC02) augmente progressivement : c’est l’hypercapnie.

Rappelons également que, lors d’une apnée sans hyperventilation préalable :

  • La PaCO2 déclenche, à un certain seuil, la rupture physiologique de l’apnée (inconfort, spasmes) et l’envie de ventiler ;
  • Sans reprise ventilatoire, c’est à dire si l’apnée est poursuivie malgré ces alertes, la PaO2 continue de décroitre et entraine, à un certain seuil, une syncope : la syncope hypoxique. À titre d’information, on parle d’hypoxie quand 50mm Hg < PaO2 < 80mm Hg. D’une manière générale, à partir de 40mm Hg : trouble du jugement critique, perte de connaissance ; à partir de 50mm Hg : trouble de la mémoire. Par comparaison, la normoxie définit l’état du sang contenant une quantité normale d’O2, c’est à dire quand la PaO2 = 97 ou 98mm Hg.

En d’autres termes : sans hyperventilation, l’inconfort se manifeste avant la syncope (heureusement!)

ventilation et hyperventilation chez l'apnéiste : risques de syncope

3 choses découlent, naturellement, de ce constat :

  • La PaCO2 déclenchant la rupture physiologique, l’entrainement doit permettre d’augmenter la tolérance de l’organisme à cette dernière pour « retarder » le plus possible la rupture physiologique ;
  • Il convient d’être à l’écoute de ses ressentis et de se connaître – pour savoir jusqu’où on peut « pousser » après la rupture physiologique et avant la syncope ;
  • Il est fortement déconseillé (et même interdit) de pratiquer l’hyperventilation.

Guillaume Néry, retour à la surface, champion français apnée

© Guillaume Néry

Développer la tolérance au CO2

Une étude, déjà évoquée dans cet article, précise que l’apnéiste a une tolérance ventilatoire au CO2 plus faible de 33% par rapport aux non plongeurs mais aucune tolérance supplémentaire à l’hypoxie. En d’autres termes, cela signifie simplement que l’on peut entrainer l’organisme à la PaCO2 mais pas à la PaO2 : il nous faut de l’essence pour avancer !

L’entrainement doit donc porter sur :

  • L’augmentation de la tolérance à la PaCO2 : c’est le rôle d’un entrainement hypercapnique ;
  • L’optimisation de l’allocation de l’oxygène pendant l’effort : c’est le rôle d’un entrainement cardio, HIIT, mais également l’intérêt de travailler les volumes pulmonaires, la technique de nage et la force des groupes musculaires sollicités pendant l’effort. Je ne reviens pas sur ces aspects, déjà traités dans différents articles précédents (celui-là, celui-ci, celui-ci également et enfin celui-là aussi).

Augmenter ses performances en apnée avec l'entrainement hypercapnique

L’entrainement en hypoventilation

L’intérêt de travailler la tolérance à la PaCO2 est d’allonger le temps ou la distance entre le début de l’apnée et la rupture physiologique (première phase d’inconfort), pour pouvoir, bien sûr, allonger les performances. Gardez en tête que l’inconfort survient, pour tout le monde et quelque soit votre entrainement, entre 50 et 100 mètres. Mais plus votre organisme sera entrainé à tolérer la pression partielle de dioxyde de carbone dans le sang, plus vous irez loin dans votre performance.

Schématiquement, on a :

Point de rupture physiologique et conventionnel de l'apnée et rôle de l'entrainement sur l'allongement de la durée d'apnée

 

L’hypercapnie est générée par des entrainements en hypoventilation, au cours desquels les efforts musculaires sont réalisés alternativement avec une ventilation réduite voire nulle (cas de l’apnée) puis avec une ventilation normale.

L’entrainement en hypoventilation est une méthode qui date des années 50, mise au point en Europe de l’Est et en URSS. Emil Zatopek, coureur de fond tchécoslovaque, quadruple médaillé d’or olympique et détenteur de 18 records mondiaux, est l’athlète le plus connu à avoir utilisé cette méthode. Emil Zatopek réalisait, pendant l’entrainement, des distances en apnée afin de durcir ses conditions de training. À l’époque, les effets de cette méthode n’étaient pas démontrés scientifiquement.

Emil Zatopek et son entrainement en hypoventilation

Emil Zatopek

Dans les années 70, on a émit l’hypothèse que l’entrainement en hypoventilation permettait, en diminuant la quantité d’O2 dans l’organisme, de simuler des entrainements en altitude et d’augmenter ainsi les performances. La méthode a connu un vif succès dans le monde de la natation, notamment sous l’impulsion de James Counsilman, qui demandait à ses élèves d’enchainer les longueurs de bassin avec un nombre d’inspirations réduits. La méthode s’étendit ensuite au monde de l’athlétisme.

Une décennie plus tard, il fut démontré, par des études scientifiques, que l’entrainement en hypoventilation ne diminuait pas la quantité d’O2 dans l’organisme mais augmentait celle du CO2 et n’avait donc, de ce fait, qu’un effet hypercapnique. L’efficacité de la méthode, jusqu’alors empirique, fut mise à mal.

Au début des années 2000, des chercheurs français émirent l’hypothèse que deux types d’entrainements en hypoventilation étaient possibles, avec des conséquences physiologiques différentes :

  • Un entrainement en hypoventilation poumons partiellement vides, qui permettrait – sans quitter le niveau de la mer – de réduire le niveau d’oxygène dans l’organisme (hypoxie) à des seuils comparables à ceux obtenus à des altitudes supérieures à 2000 mètres, simulant ainsi des trainings en altitude avec les conséquences induites, comme l’augmentation du nombre de globules rouges ; et, dans le même temps, d’augmenter le niveau de dioxyde de carbone dans le corps (hypercapnie), permettant de travailler la tolérance de l’organisme à la PaCO2 ;

le travail cardio avec un masque d'élévation permet-il une adaptation physiologique du corps ?

  • Un entrainement en hypoventilation poumons pleins, entrainant une hypercapnie et une meilleure tolérance de l’organisme à la PaCO2.

Selon ces chercheurs, la méthode d’entrainement la plus efficace serait donc celle réalisée avec les poumons partiellement vides. Essayez maintenant de visualiser un 16×50 mètres départ toutes les 1’30 poumons partiellement vides, pour voir 😉

guillaume nery apnéiste français, respiration, inspiration, apnée

 © Guillaume Néry

Effets physiologiques de l’entrainement en hypoventilation poumons partiellement vides 

• Meilleure tolérance au lactate

En cumulant hypoxie et hypercapnie et en sollicitant le métabolisme anaérobie lactique, l’entrainement en hypoventilation poumons partiellement vides entraine une adaptation physiologique de l’organisme, particulièrement concernant la tolérance au lactate.

La baisse de l’O2 et la hausse conjointe du CO2, dans les poumons, les tissus musculaires et le sang augmente la production d’acide lactique pendant l’effort et crée ainsi une acidose conséquente dans l’organisme, qui perturbe l’équilibre acido-basique de ce dernier (j’avais fait un point sur l’importance d’un régime alimentaire acido-basique chez l’apnéiste, n’hésitez pas à y jeter un œil si vous l’avez loupé, il est ici).

Ce type d’entrainement, répété sur plusieurs semaines, améliore la capacité tampon au niveau du muscle et retarde ainsi l’apparition de l’acidose pendant l’effort. Cette meilleure tolérance à l’acidose retarde l’arrivée de la fatigue et entraine des gains de performance de 1% à 4% selon les chercheurs.

Mécanismes de l'organisme pour réguler l'acidité et retrouver un équilibre acido-basique

• Augmentation de l’activité cardiaque

Mis en pratique sur des activités terrestres, l’entrainement en hypoventilation poumons partiellement vides génère également une augmentation des activités cardiaques dans leur ensemble : débit cardiaque, fréquence cardiaque, volume d’éjection systolique, activité sympathique du cœur et pression artérielle.

Dans les activités en immersion, comme la natation, aucun changement significatif cardiaque n’est constaté. En revanche, en stimulant l’activité cardiaque, l’entrainement en hypoventilation poumons partiellement vides pourrait avoir des conséquences bénéfiques sur la capacité de récupération après des séries d’apnées.

• Autres avantages de l’entrainement en hypoventilation

Ce type d’entrainement, qui fait suite à une phase de foncier dans un planning bien fait (consulter l’article sur le planning des entrainements sur 3 mois), permet également de travailler :

  • Le mental, en s’habituant aux sensations inconfortables de fin d’apnée et au besoin de reprise ventilatoire,
  • Le lâcher prise, en acceptant ces sensations et en s’en détachant,
  • La technique de nage, dès lors que le cerveau cesse de raisonner.

Comment mettre son organisme en mode apnée, pour réaliser une performance dès l'immersion

Vous l’aurez compris, bien qu’il soit engageant physiquement et mentalement, l’entrainement en hypoventilation – qu’il se fasse poumons pleins ou partiellement vides – est très formateur et fait partie intégrante d’un planning d’entrainement, si le souhait est d’augmenter les performances.

Idées d’exercices

Je vous communiquais quelques idées d’exercices dans cet article, mais n’hésitez pas à être créatifs et varier les plaisirs 😉

Dans le livre de Frédéric Lemaitre, « L’apnée, de la théorie à la pratique », vous trouverez également pas mal d’idées d’exos en hypoventilation ainsi qu’un programme de progression pensé et adapté à l’apnée, tiré des recherches datant de 2013 de Xavier Woorons. Je vous pose ici un exemple d’exercice en hypoventilation qui a l’avantage de pouvoir être appliqué en créneau public.

  • Échauffement – crawl (ou nage de votre choix, que vous maitrisez bien) avec reprise ventilatoire tous les 3 ou 4 mouvements de bras, sur 300 à 500 mètres. Pas d’arrêt aux murs. Trouvez votre rythme, ne cherchez pas la vitesse : l’idée est de s’échauffer, pas de se brûler.

 

  • Training – enchainez ensuite 10 x 50 mètres en hypoventilation, c’est à dire :
    • Grande inspiration et poussée au mur,
    • Expiration (douce) sur les 3 premiers mouvements de bras,
    • Blocage (apnée) sur les 3 mouvements de bras suivants,
    • Expiration finale sur les 3 derniers mouvements de bras,
    • Reprise ventilatoire au dixième mouvement de bras.
    • Essayez de faire le 50 mètres en 45 secondes et de partir sur une nouvelle longueur toutes les 1’30, ce qui vous laisse 0’45 de récup entre chaque 50 mètres (pensez à réduire les départs à 1’15 puis à 1′ en fonction de votre progression, le rythme doit rester soutenu et engageant).

 

  • Récupération – après vos 10 x 50 mètres, accordez-vous 1 minute de récupération puis repartez sur 10 x 50 mètres en hypoventilation.

 

Bon entrainement à tous !

 

© John Kowitz, The Big Blue, image principale de l’article

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