Mécanisme de l'essoufflement
Les
poumons servent à la fois de pompe à air et de zone
d'échanges gazeux. La pompe à air fonctionne en deux
temps : inspiration et expiration. L'inspiration est
un phénomène actif : contraction du diaphragme qui
descend, contraction possible des muscles
intercostaux. L'expiration naturelle est
passive, c'est un relâchement musculaire :
aucune force ne s'oppose plus à l'élasticité des
poumons, qui se contractent alors en chassant l'air
qu'ils contiennent.
Les
échanges gazeux ont lieu au niveau des alvéoles :
l'oxygène de l'air pénètre dans le sang, alors que
celui-ci déverse du gaz carbonique (CO2)
dans les alvéoles. L'expiration chasse un air chargé
en CO2 alors que l'inspiration apporte
aux alvéoles un air riche en oxygène (O2).
Si la consommation d'O2 augmente, la
production de CO2 augmentera aussi car le
CO2 est le résidu de combustion de l'O2.
"L'hypercapnie" est le terme qui décrit une
augmentation du taux de CO2 dans le sang.
En cas d'hypercapnie, le centre de commande de la
respiration (bulbe rachidien) va augmenter la
fréquence ventilatoire dans le but de purger le CO2
efficacement.
Jusque là tout semble aller bien... On se rappelle
que l'expiration est un phénomène passif qui, sans
intervention volontaire, utilise uniquement
l'élasticité du thorax pour chasser l'air des
poumons. Le risque est le suivant : Lors d'un
effort, on laisse rentrer beaucoup d'air dans les
poumons car la fréquence ventilatoire est
importante, on expire mal car l'expiration
naturelle a un débit faible, les poumons se
gonflent, se remplissent de CO2 en
provenance du sang (hypercapnie), le bulbe rachidien
commande une augmentation de la fréquence
ventilatoire. C'est le cercle vicieux de
l'essoufflement ! On est victime d'une respiration
superficielle qui va entraîner une hypoxie (manque
d'oxygène).
Avant d'aller plus loin dans ce développement, on a
reconnu le point faible du système
: l'expiration. En plongée, l'expiration doit être
active et poussée un peu plus loin qu'une expiration
naturelle à l'air libre, pour bien évacuer le CO2
(qui favorise aussi la narcose et l'accident de
décompression).