L’apnée est définie comme l’arrêt temporaire des échanges gazeux entre les poumons et l’atmosphère. Ce n’est ni un arrêt de la respiration au sens tissulaire du terme, ni un arrêt total de la ventilation puisque lorsque l’apnée dépasse quelques dizaines de secondes, des mouvements ventilatoires réflexes reprennent, même s’ils sont inefficaces car la glotte est fermée.L’exemple de l’apnée volontaire est unique en physiologie du fait de la capacité de l’homme à pouvoir interrompre de manière consciente une fonction végétative accomplie au moyen d’un système neurologique appartenant à la vie de relation.

Les différent types d’apnée :

• L’apnée statique qui consiste à rester immobile dans une piscine.
• L’apnée dynamique, avec ou sans palmes, qui consiste à parcourir la plus longue distance horizontalement.
• Le demi-fond de l’apnée consiste à nager successivement un nombre décidé à l’avance de longueurs de bassin, le plus vite possible. Les compétitions se pratiquent généralement sur seize fois cinquante mètres. C’est l’apnéiste qui décide de son temps de récupération entre chaque longueur de bassin, de manière à obtenir le temps total le plus court possible.

L’apnée en profondeur regroupe plusieurs disciplines. Toutes ces disciplines se font le long d’un câble vertical servant de guide pour la descente et la remontée.

• L’apnée en immersion libre où il faut atteindre la profondeur la plus importante en tirant sur le câble à la seule force des bras, à la descente comme à la remontée.
• L’apnée à poids constant, avec ou sans palmes, pendant laquelle l’apnéiste descend le plus profond possible à la seule force des muscles des jambes et des bras.
• L’apnée à poids variable où il faut atteindre la profondeur la plus importante à l’aide d’une gueuse. La remontée s’effectue à la palme ou en se tirant au câble. Cette discipline est considérée comme moins dangereuse que le no limit car l’apnéiste n’est pas tributaire du bon fonctionnement du parachute lors de la remontée. En effet, celui-ci remonte par ses propres moyens et n’a pas à craindre un éventuel dysfonctionnement du matériel.
• L’apnée no limit : l’apnéiste descend avec une gueuse, un appareil lesté pesant entre quinze et trente kilos, fixé sur le câble et pouvant se déplacer verticalement. Selon le type de gueuse, la descente peut être contrôlée par un frein. La remontée est possible grâce au parachute, un ballon rempli par l’apnéiste avec une bouteille d’air fixée à la gueuse, ou flotteur rigide dans le cas du dispositif du record de Herbert Nitsch.

Durée de l’apnée :

La durée de l’apnée dépend de la capacité de chaque pratiquant à stocker et économiser l’oxygène contenu dans l’organisme et les poumons. En dehors des capacités génétiques et de l’état de forme du sujet, certains facteurs peuvent accentuer la consommation d’oxygène :

• Le stress : l’apnéiste travaille la détente, il doit impérativement se libérer de toute pensée négative ou perturbatrice. La respiration doit être lente et profonde, il faut rechercher les sensation de son corps.
• l’activité musculaire : les mouvements doivent être lents et souples. Tout mouvement inutile se traduit immédiatement par une augmentation du rythme cardiaque et une plus forte consommation d’oxygène.
• la température de l’eau : dans un milieu froid, le corps consomme plus d’oxygène pour produire de l’énergie et se réchauffer. On utilise donc une combinaison intégrale en néoprène pour minimiser les échanges thermiques.
• L’aquacité : Le plongeur doit limiter au maximum les perte d’énergie liées aux mouvements et autres frictions. Il est important de s’entrainer à réaliser des mouvements parfaits et économiques en oxygène, de la mise à l’eau, jusqu’à la remontée a la surface.
• Les capacités physiques du plongeur : une activité physique importante en complément de l’apnée favorise une récupération rapide mais favorise également une facilité pour la bradycardie d’immersion.
• La bradycardie d’immersion : La bradycardie est le résultat de l’action combinée de l’immersion et de l’apnée elle-même. Des récepteurs thermiques cutanés sont disséminés sur l’ensemble de la peau, ils sont particulièrement abondants au niveau de la face, ils entraînent une bradycardie réflexe (ralentissement du rythme cardiaque). Le corps réagi automatiquement pour économiser son énergie (oxygène). La zone autour de la bouche est plus sensible que le reste, ce réflexe persiste donc chez le porteur de masque. Cette bradycardie d’immersion est d’autant plus importante que l’eau est froide,  c’est pour cette raison que certains plongeurs professionnels préfèrent plonger sans masque. Le rythme diminue durant les 20 premières secondes de l’immersion et se stabilise. Il diminuera de 20% sur un sujet non entrainé et ce pourcentage augmente  avec l’entrainement.La capacité pulmonaire : Elle est à peu près la même sur toutes les personnes de même âge et même sexe.

Calcul de la capacité pulmonaire  théorique :

Homme = (7,992 x H) – 7,081Femme = (6,602 x H) – 5,791H = Taille en mètres

Le corps humain présente des caractéristiques d’adaptation au milieu marin, rappel de son origine aquatique. Ainsi certains réflexes, que l’on retrouve chez les mammifères marins, peuvent êtres développés par l’entraînement :

L’équilibrage de la pression sur les tympans :

La pression de l’eau sur les tympans augmente de 1 atm (pression atmosphérique) tous les 10 m. Il est donc nécessaire de compenser cette pression en envoyant de l’air dans l’oreille moyenne. On utilise la Manœuvre de Valsalva, la Manœuvre de Frenzel, ou encore la béance tubaire volontaire

Le Bloodshift :

À trente mètres sous l’eau, les poumons atteignent un volume de 1,5 litres (Le volume résiduel moyen) contre 6 ou 7 litres en surface (Volume moyen chez un individu mâle). Or, la cage thoracique ne peut pas se comprimer de façon illimitée. Il en résulte une dépression relative à l’intérieur de la cage thoracique. Cette dépression tend à être comblée par l’afflux de sang provenant des organes périphériques (membres inférieurs et supérieurs, région abdominale). Ce phénomène appelé bloodshift (ou érection pulmonaire) permet d’augmenter la résistance de la cage thoracique à la pression extérieure et évite les déchirements des muscles ou des tissus. Ce phénomène présent chez les mammifères marins est une adaptation aux grandes profondeurs. Ce phénomène, chez l’Homme, nécessite une lente adaptation par l’approche progressive de profondeurs croissantes (surtout lors de l’atteinte de profondeur ou le volume résiduel est atteint dans notre exemple entre 30 et 40 m). Le risque majeur de la progression en profondeur lié à ces conditions physiologiques particulières est l’oedème aigu du poumon (dit OAP).

La vasoconstriction périphérique

La vasoconstriction périphérique est liée à l’immersion et à la température de l’eau. Plus la différence de température est importante entre l’eau et l’air, plus le réflexe est important. Tous les vertébrés connaissent ce réflexe. Les vaisseaux sanguins périphériques diminuent de diamètre, ainsi le sang est refoulé vers les organes vitaux comme le cœur, le cerveau et les reins. Ces organes sont en effet primordiaux et, sans oxygène, le cœur et le cerveau sont lésés de manière irréversible.

Améliorer son apnée :

Pour augmenter la durée de l’apnée, le travail aérobie augmente les capacités de stockage et de transport de l’oxygène. Les séances de natation à intensité moyenne sur longue durée sont appropriées au développement de cette capacité aérobie. Le travail en anaérobie (sans oxygène) permet de mieux résister à l’acidose subie pendant l’apnée, par exemple de la natation en effort maximal. Le travail de contrôle du rythme cardiaque et du souffle permet encore une diminution de la consommation en oxygène, de même qu’il permet un meilleur contrôle du réflexe respiratoire. C’est pourquoi certains plongeurs pratiquent le yoga. Enfin, un entraînement régulier permet encore d’augmenter la capacité de la cage thoracique. À la pression atmosphérique, les meilleurs plongeurs emportent jusqu’à 10 litres d’air contre 5 litres pour un individu non entraîné.L’entraînement est la seule manière d’amélioration. Les populations semi-aquatiques ne sont pas dotées de capacités supérieures à celles des apnéistes professionnels ou amateurs.

La sécurité :

La pratique de l’apnée présente des DANGERS IMPORTANTS, pouvant conduire à des accidents graves. Ces dangers peuvent cependant êtres limités par une pratique raisonnable :

• L’apnée doit impérativement se pratiquer sous la surveillance d’une personne formée au sauvetage.
• La progression doit se faire doucement.
• La sécurité passe par la connaissance de ses capacités, et la constance de sa pratique.
• L’apnéiste doit être à l’écoute de ses sensations

Il est hautement recommandé de ne jamais plonger seul, quelle que soit la profondeur explorée ou l’activité pratiquée (chasse sous-marine, photographie..). Plonger en binôme permet au plongeur resté en surface de se préparer à sa prochaine descente, tout en ne quittant pas son camarade des yeux afin d’intervenir rapidement en cas de problème.