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La plongée en apnée. Physiologie. Médecine. Prévention.

Ce traité de médecine subaquatique dédié à l’apnée est excellent. Son auteur a une expérience incroyable du sujet et il fait incontestablement preuve d’un grand talent pédagogique pour nous transmettre ses connaissances.

L’historique nous situe bien dans le temps et l’espace les origines de l’apnée (bassin méditerranéen et asie du sud-est)

Ensuite l’auteur rappelle les principes de l’immersion puis évoque la physiopathologie de la plongée en apnée en disséquant l’accidentologie et en proposant des moyens préventifs.

En résumé, on peut retenir que :

  • l’immersion mobilise d’importants volumes sanguins vers le thorax
  • la physique de l’immersion « égalise les différences terrestres de perfusion d’organes »
  • l’hyperventilation prolonge certes la durée de l’apnée en augmentant la réserve alcaline mais précipite le sujet en zone de risque pour un événement anoxique
  • il existe une très grande variabilité intra et interindividuel de l’hyperventilation
  • les accidents anoxiques sont le résultats de la conjugaison de la perte de l’alarme acide (du fait d’une hyperventilation préalable) et de la consommation d’oxygène pouvant se majorer par l’effort lié à la remontée ajoutée de la diminution de la pression barométrique à la remontée faisant dramatiquement chuter la pression partielle en oxygène dans le sang et les alvéoles pulmonaires
  • l’hyperventilation favorise également une vasoconstriction cérébrale sensibilisant le cerveau à la souffrance hypoxique
  • il faut absolument éviter les plongées en apnées répétées car
    • l’équilibration du CO2 stocké durant l’apnée sur les tampons mets plus d’une dizaine de minutes à s’équilibrer en surface
    • l’exposition à un risque d’accident de décompression augmente rapidement (stockage d’azote dissous dans les tissus au fil des plongées couplé à une remontée rapide)
  • la bradycardie liée à l’apnée est peut être un phénomène de préservation de la consommation de l’oxygène héritée de l’évolution
  • la bradycardie d’immersion en apnée est déclenchée par l’apnée et l’immersion de la face en eau froide
  • la bradycardie peut être associée à d’autres phénomènes électrophysiologiques tels que des extrasystoles ventriculaires ou des troubles de conductions pouvant être incriminés dans la genèse de certains accidents (rare mais possible)
  • la bradycardie du plongeur en apnée est associée à une vasoconstriction musculaire intense
  • le lactate généré dans le muscle, libéré à la levée de la vasoconstriction musculaire en fin de plongée potentialise la chute du pH et l’augmentation de la PaCO2 du fait des tampons relarguant du CO2
  • les gastralgies sont un effet de l’immersion et des variations de pression hydrostatique

En conclusion, l’auteur rappelle que l’apnée doit être un sport encadré médicalement. Et il prodigue ses conseils :

  • il faut limiter l’hyperventilation à 3-4 mouvements respiratoires amples,
  • il faut limiter la durée de l’apnée à 90 s,
  • la plongée doit s’effectuer en binôme avec un observateur dans l’embarcation disposant de moyen de remonter le plongeur,
  • il faut limiter le nombre de plongées par heure : pas plus de 6 – 8 plongées,
  • il faut savoir réguler ses efforts lors de la remontée,
  • il faut savoir sortir de l’eau pour se reposer,
  • il faut limiter l’usage des locoplongeurs qui repoussent les limites.

La plongée en apnée. Corriol

 

Un bon article par ici :

J Appl Physiol. 2009 Jan;106(1):284-92. Epub 2008 Oct 30.

The physiology and pathophysiology of human breath-hold diving.

Lindholm P, Lundgren CE.

Department of Physiology and Pharmacology, Karolinska Insitutet, Stockholm, Sweden. peter.lindholm@ki.se

Abstract

This is a brief overview of physiological reactions, limitations, and pathophysiological mechanisms associated with human breath-hold diving. Breath-hold duration and ability to withstand compression at depth are the two main challenges that have been overcome to an amazing degree as evidenced by the current world records in breath-hold duration at 10:12 min and depth of 214 m. The quest for even further performance enhancements continues among competitive breath-hold divers, even if absolute physiological limits are being approached as indicated by findings of pulmonary edema and alveolar hemorrhage postdive. However, a remarkable, and so far poorly understood, variation in individual disposition for such problems exists. Mortality connected with breath-hold diving is primarily concentrated to less well-trained recreational divers and competitive spearfishermen who fall victim to hypoxia. Particularly vulnerable are probably also individuals with preexisting cardiac problems and possibly, essentially healthy divers who may have suffered severe alternobaric vertigo as a complication to inadequate pressure equilibration of the middle ears. The specific topics discussed include the diving response and its expression by the cardiovascular system, which exhibits hypertension, bradycardia, oxygen conservation, arrhythmias, and contraction of the spleen. The respiratory system is challenged by compression of the lungs with barotrauma of descent, intrapulmonary hemorrhage, edema, and the effects of glossopharyngeal insufflation and exsufflation. Various mechanisms associated with hypoxia and loss of consciousness are discussed, including hyperventilation, ascent blackout, fasting, and excessive postexercise O(2) consumption. The potential for high nitrogen pressure in the lungs to cause decompression sickness and N(2) narcosis is also illuminated.

PMID: 18974367 [PubMed – indexed for MEDLINE]Free Article

 

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L’hydratation du sportif

Je suis un modeste pratiquant de la course à pied, pas très rapide, pas d’exploit, mais j’aime ça. J’aime ça et j’ai envie de courir longtemps… Tous les rhumatologues vous le diront  : « le sport c’est mauvais pour la santé ! » En effet si la pratique d’une activité physique régulière est bénéfique pour la santé, le sport à haute dose et notamment ceux qui sollicitent énormément les articulations peuvent user prématurément le pratiquant. Parmi les adeptes de la course à pied combien ont déjà ressenti des douleurs tendineuses ou articulaires ?

L’hydratation est un point clef pour essayer de prévenir bon nombre des petits tracas du sportif. Dans l’agglomération lilloise, les coureurs se retrouvent dans le plus grand espace vert, la Citadelle, pour pratiquer leur sport favori. Lorsque j’y vais, je suis frappé par le fait de voir si peu de monde avec une bouteille à la main… Je vous rappelle que l’on est constitué de ce que l’on boit et mange ET que l’on est constitué d’environ 70 % d’eau… Je répète nous sommes faits de 70% d’eau. L’eau ne vous parait toujours pas importante ? OK, je sors !

La course à pied augmente sensiblement nos pertes hydriques de multiples façons : augmentation de la ventilation et perte de vapeur d’eau, transpiration, augmentation de la diurèse du fait de l’augmentation du débit cardiaque, etc. Il me parait donc extrêmement important de s’hydrater même pendant les efforts courts de moins d’une heure. Au delà c’est tout simplement indispensable.

En plus de l’eau absolument nécessaire au bon déroulement de l’effort, la boisson peut également apporter des sucres, des sels, voire des acides aminés. L’intérêt d’apporter des sucres et du sel est tout d’abord dans l’amélioration de l’absorption intestinale de l’eau, l’eau « suivant » les sucres et le sel dans les pompes qui font passer les nutriments « de l’intérieur de l’intestin » vers le sang. De plus les apports de sucres seront tout à fait intéressant pour apporter un peu d’énergie à vos muscles limitant ainsi la consommation de glycogène intramusculaire. De plus si vous voulez faire très chic vous pouvez aussi prendre des boissons contenant quelques acides aminés comme les acides aminés ramifiés (leucine, isoleucine et valine – branched chain amino acids des anglo-saxons) qui faciliteront l’homéostasie musculaire. Malheureusement ces acides aminés sont peu solubles et on peut difficilement ajouter des doses significatives. De plus, seuls, ils ont un goût amer et en forte quantité l’augmentation trop importante de l’osmolarité (nombre de molécules « actives » dans une solution) de la solution peut être mal vécue par votre intestin.

En pratique, l’industrie vous propose plein de produits miracles pour remplir vos gourdes, mais tout cela a un coût non négligeable… Certes les maltodextrines regroupant plusieurs sucres dans une chaine vous apporteront plus d’énergie que du sucre en poudre mais je ne suis pas sûr que vous ressentirez la différence lors d’un entraînement court… Voici donc une petite solution pratique que j’utilise et que je vous recomande :

J’ai acheté un sympathique petit bidon de 500 ml avec une poignée facilitant l’accroche pendant l’effort (15 euros), j’utilise ma petite balance de cuisine pour mettre environ 25 g de saccharose (sucre en poudre classique quoi ! saccharose = fructose + glucose, les deux sont intéressant pour le métabolisme dans l’effort, prix =0,0006 euros), un petit peu de sirop sucré type jus de citron (moins de 0,10 euros) pour aboutir à 30 g de sucres ajoutés, une pincée de sel et hop on a une excellente boisson pas chère pour l’entrainement ! Si vous voulez poussez au comble du chic, je rajoute quelques grammes (3-4 dans 500 ml, 10 cents à peu près) d’acides aminés ramifiés (AAR) dans la solution (cf ci dessus pour les désagréments). J’ai choisi ce produit pour le ration intéressant d’acides aminés branchés, la présence (« placebesque ») de glutamine et son faible coût.

En rentrant de mon entraînement, je continue de boire de l’eau riche en minéraux et en bicarbonates type Badoit, Rozanna et à prendre des boissons sucrés comme du jus d’orange ou mon petit cocktail maison enrichi avec un peu plus d’AAR. Comparez donc le coût (25 cents max) de ma solution avec celui des produits commerciaux comme le Regen (Entre 1 et 1,5 euros la dose)… qui contiennent des doses homéopathiques de micronutriments qui n’ont à ces doses là qu’un seul intérêt marketing…

update : on peut trouver en pharmacie de la poudre de maltodextrines pour panacher ses apports en glucides, ça s’appelle CALOREEN et c’est vraiment  pas cher. Aujourd’hui je privilégie quelques cuillères de Caloreen à l’utilisation du saccharose : faites des essais et comparer les coûts vous comprendrez vite où est votre intérêt !

Des questions ?

Update (post-marathon) : j’ai eu mal aux guiboles quand même avec ma boisson miracle 😉 et de façon concomittante au marathon, y’a ceci qui est sorti :

http://www.cell.com/cell-metabolism/abstract/S1550-4131(10)00304-9

<< Recent evidence points to a strong relationship between increased mitochondrial biogenesis and increased survival in eukaryotes. Branched-chain amino acids (BCAAs) have been shown to extend chronological life span in yeast. However, the role of these amino acids in mitochondrial biogenesis and longevity in mammals is unknown. Here, we show that a BCAA-enriched mixture (BCAAem) increased the average life span of mice. BCAAem supplementation increased mitochondrial biogenesis and sirtuin 1 expression in primary cardiac and skeletal myocytes and in cardiac and skeletal muscle, but not in adipose tissue and liver of middle-aged mice, and this was accompanied by enhanced physical endurance. Moreover, the reactive oxygen species (ROS) defense system genes were upregulated, and ROS production was reduced by BCAAem supplementation. All of the BCAAem-mediated effects were strongly attenuated in endothelial nitric oxide synthase null mutant mice. These data reveal an important antiaging role of BCAAs mediated by mitochondrial biogenesis in mammals. >>

UPDATE du 23 octobre 2010 et Ajout le 30 jan 2011, j’explique les sirtuins par ici : http://goo.gl/epff7

Un peu de biblio (positive et négative) sur les acides aminés ramifiés et le métabolisme musculaire : c’est par ici.

 

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Nutrition et bioénergétique du sportif. Bases fondamentales

Amis coureurs amateurs passez votre chemin ! Cet ouvrage est tout ce qu’il y a de plus sérieux puisque c’est un manuel scolaire. Sa qualité scientifique est excellente avec des références claires. Néanmoins c’est clairement un ouvrage de biochimie, de nutrition et de métabolisme et pas du tout un bouquin sur l’alimentation du sportif : vous ne trouverez pas ici de conseils pratiques.
La première partie couvre le métabolisme en général, ensuite l’auteur aborde la nature des nutriments, puis on passe par un peu de diététique avec les apports conseillés, la répartition de la masse corporelle puis la régulation de la prise alimentaire (simplifiée parce que la on touche vraiment un domaine ultra-complexe.) Enfin on aborde le métabolisme des différents nutriments dans le contexte de l’effort et l’auteur conclue avec quelques courts chapitres plus sexys (mais toujours très prudents) sur les ergogènes et l’hydratation du sportif.
La lecture du livre est très claire pour un public averti et les différentes citations qui émaillent le livre sont bien a propos.
Je réserverai personnellement ce bouquin a des personnels de santé en formation comme les dietéticien(ne)s, les étudiants en Staps ou des médecins du sport ou nutritionniste en formation.

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Guide nutritionnel des sports d'endurance

Denis Riché est un diététicien du sport reconnu dans l’univers des sports d’endurance. Cet ouvrage est son ouvrage de référence. L’auteur aborde évidemment les bases de la nutrition du sportif en expliquant les différents nutriments puis on se replonge dans la pratique sportive avec une mise en application dans la fin de l’ouvrage (repas pré-compétition, récupération, etc.) Denis Riché a une grosse expérience : ses connaissances sont denses. Les différentes parties sont plutôt synthétiques mais l’abord de certains détails gêne parfois à la bonne compréhension d’une stratégie d’ensemble, ceci se remarque notamment particulièrement dans la gestion des minéraux et des oligo-éléments où plusieurs antagonismes sont difficiles à comprendre. La partie sur les glucides, nutriments majeurs des sportifs, est par contre très claire et pose d’excellentes bases de compréhension. J’ai par contre trouvé la partie sur les lipides complètement floue, avec pas mal d’imprécisions (d’erreurs ?) notamment sur les acides gras essentiels. Je regrette que l’auteur n’aborde pas plus la problématique des compléments alimentaires car cette pratique est vraiment monnaie courante et l’on aimerait avoir son avis dans ce livre. On trouve par ailleurs également de vraies erreurs concernant la définition des vitamines hydro et liposolubles (comment ça on stocke la vitamine K ?!! comment ça on ne stocke pas la B12 ??!!), de vraies inepties médicales émaillent aussi le chapitre sur le sodium, la natrémie est une valeur difficile à appréhender, il faut éviter de raconter n’importe quoi… Probablement que son ouvrage de « micronutrition » répond plus à cette attente, de plus plus récent, il répondra sans doute mieux à certains débats aujourd’hui dépassés. Un petit plus pour les tests égrainés au fil des chapitre qui permettent pas mal d’autoévaluation sur les apports alimentaires. La partie pratique sur la pratique sportive est vraiment bien faite. Le chapitre sur la récupération m’a particulièrement intéressé. En conclusion, cet ouvrage constitue une référence en terme de nutrition des sports d’endurance. Attention il date déjà un peu. Sa lecture n’est pas très facile car certaines parties sont un peu laborieuses. Je conseillerais plutôt ce bouquin à des personnels de santé (en activité ou en formation, ils sauront faire le tri entre les informations de qualités et celles dépassées ou fausses) ou à un sportif averti et passionné désirant se prendre en charge de façon autonome.

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L'alimentation du sportif en 80 questions

L’auteur de ce bouquin est Denis Riché, un diététicien du sport reconnu. Lui même sportif de haut niveau il a creusé la thématique de l’alimentation du sportif depuis plusieurs années.
Il a notamment un intérêt particulier pour les sports d’endurance (course à pied, cyclisme, ski de fond…)
Ce petit bouquin d’un peu plus de 150 pages se propose de répondre de façon brève à la plupart des questions fréquentes que se posent les sportifs. Ainsi ce livre répond très bien aux préoccupations des sportifs amateurs par la diversité des thèmes qu’il aborde sans rentrer dans les méandres de la biochimie et de son ésotérique cycle de Krebs !

On trouve plusieurs grande parties : Equilibre alimentaire, vitamines et leurs petits-copains les oligo-éléments, les boissons, l’alimentation en cours d’activités, les régimes particuliers, les ergogènes, la fatigue et les pathologies.
Au fil des pages plusieurs portes ouvertes sont enfoncées (est-ce bon de se refaire SuperSize Me avant un ultra trail ? l’alcool améliore-t-il les performances ?) mais on trouve aussi et surtout de bonnes réponses concises à des questions intéressantes concernant notamment la problématique des crampes. Il existe parfois un peu de redondance au sein des réponses mais c’est probablement à visée pédagogique 😉
On regrettera que l’ouvrage date déjà un peu… certaines notions sont probablement mises à jour dans les bouquins plus récents comme dans « Micronutrition, santé et performance« 

En conclusion, un bon livre d’introduction à l’alimentation du sportif. Probablement utile à tous ceux qui pratiquent leur sport en donnant le meilleur d’eux-même. Si vous avez déjà de solides bases en nutrition du sportif, des ouvrages comme « Micronutrition, santé et performance » ou le « Guide nutritionnel des sports d’endurance » vous donneront probablement plus de satisfaction.