Il est pratiquement impossible de retenir sa respiration jusqu’à suffoquer, voire même jusqu’à s’évanouir. Mais que se passe-t-il dans votre corps pour empêcher cela ? Pourquoi ne peut-on pas suffoquer en retenant sa respiration ?
Il existe plusieurs systèmes qui vous empêchent de retenir votre souffle trop longtemps, chacun d’entre eux prenant le relais si un autre échoue – et c’est une très bonne chose.
Plusieurs régions du cerveau contribuent à vous permettre de respirer.
« Le premier est votre cortex moteur… et c’est lui qui détecte que vous ne respirez pas », Anthony Bainprofesseur associé au département de kinésiologie de l’université de Windsor au Canada, a déclaré à Live Science. « Cela envoie des signaux à votre centre respiratoire, qui est la base du cerveau, la moelle épinière. » Cela contrôle les muscles qui vous aident à respirer, comme le diaphragme, le principal muscle responsable du gonflement et du dégonflage des poumons, et les muscles intercostaux, qui sont situés entre les côtes et aident à élargir la poitrine à chaque respiration.
La deuxième région est un réseau situé plus bas dans le tronc cérébral, appelé complexe pré-Bötzinger, qui agit comme générateur du rythme respiratoire du corps.
« Ce rythme est constant, même lorsque vous retenez votre souffle », explique Bain. « C’est un peu comme un rythme cardiaque. » Autrement dit, même lorsque vous ne respirez pas, ce stimulateur respiratoire continue de fonctionner, essayant de vous faire respirer.
De plus, des groupes de cellules appelées chimiorécepteurs surveillent les niveaux d’oxygène et de dioxyde de carbone dans l’organisme. Il existe deux groupes de cellules : les chimiorécepteurs centraux et les chimiorécepteurs périphériques.
Les chimiorécepteurs centraux, situés dans le cerveau, « réagissent principalement au dioxyde de carbone », a expliqué Bain. Le chimioréflexe périphérique est situé dans le cou, près du larynx. Ces cellules « réagissent à la fois au dioxyde de carbone et aux faibles niveaux d’oxygène lorsque vous prolongez la période de retenue de votre respiration », a expliqué Bain.
Enfin, il existe des récepteurs dans les poumons qui détectent l’étirement qui se produit lorsqu’ils se gonflent et se dégonflent. Lorsque vous retenez votre souffle et que les poumons cessent de s’étirer, des sonnettes d’alarme commencent à retentir.
Lorsqu’un de ces systèmes détecte que quelque chose ne va pas, il envoie des signaux de stress au centre respiratoire du cerveau, qui fait tout ce qu’il peut pour relancer le processus respiratoire.
Dans les étudesLes chercheurs ont trouvé des moyens de désactiver certains de ces systèmes pour voir comment cela affecte la durée pendant laquelle les participants peuvent retenir leur souffle. Dans une étudeLes receveurs de greffe cœur-poumons dont les récepteurs pulmonaires n’étaient pas entièrement connectés au système nerveux central ne pouvaient pas retenir leur souffle plus longtemps que les participants normaux, ce qui montre que ces récepteurs d’étirement dans les poumons ne sont pas strictement nécessaires pour vous permettre de respirer.
Les chimiorécepteurs semblent jouer un rôle plus important. Dans un autre étudeBain et son équipe ont utilisé la dopamine pour inhiber le corps carotidien, qui fait partie du chimioréflexe périphérique, le groupe de cellules qui détectent les niveaux d’oxygène et de dioxyde de carbone.
« Si vous faites cela chez des personnes normales qui retiennent leur souffle… alors vous êtes en mesure de prolonger le temps de retenue de la respiration », a déclaré Bain.
Les plongeurs d’élite sont différents : grâce à l’entraînement, ils peuvent retenir leur souffle beaucoup plus longtemps que les gens ordinaires. Le record d’apnée statique (retenir sa respiration sous l’eau sans utiliser d’oxygène pendant la préparation) est un peu moins de 12 minutesPour ces plongeurs, l’inhibition du corps carotidien ne fait pas grand-chose. « Cela ne prolonge pas réellement leur temps de retenue, car les mécanismes qui les interrompent sont désormais bien distincts de ceux d’un apnée classique », a déclaré Bain.
En fait, les plongeurs d’élite prouvent qu’avec un entraînement suffisant, il est possible de retenir sa respiration jusqu’à l’évanouissement. Ils se sont entraînés à ignorer les signaux envoyés par leurs chimiorécepteurs et à maintenir leur taux d’oxygène bien plus bas qu’une personne non entraînée, en respirant seulement lorsqu’ils sentent qu’ils sont sur le point de perdre connaissance. « C’est ce niveau critique d’hypoxie qu’ils doivent ressentir, puis ils recommencent à respirer », a déclaré Bain.
Une intervention qui a un effet considérable sur le temps d’apnée chez les personnes non entraînées est la paralysie du diaphragme, le muscle qui fait entrer et sortir l’air des poumons. Dans les années 1970, Les scientifiques ont injecté un anesthésiant Les chercheurs ont étudié les nerfs phréniques, qui envoient des signaux du cortex moteur au diaphragme, et ont découvert que cela doublait le temps pendant lequel les participants pouvaient retenir leur souffle. Mais cela ne leur permettait toujours pas de retenir leur souffle jusqu’à ce qu’ils s’évanouissent, ce qui montre l’importance de l’entraînement.
Enfin, une façon pour les personnes entraînées ou non d’allonger leur temps d’apnée est d’introduire plus d’oxygène dans leur organisme, soit en hyperventilant normalement, soit en inhalant de l’oxygène pur. En fait, cette méthode est parfois utilisée lors d’examens médicaux où les patients doivent rester immobiles pendant de longues périodes.
« Vous pouvez leur donner 100 % d’oxygène et ensuite ils peuvent retenir leur souffle pendant, vous savez, jusqu’à cinq minutes, dans certains cas », a déclaré Bain.
C’est ainsi qu’a été établi le record du monde Guinness de l’apnée. En 2021, Budimir Šobat, un apnéiste croate, a retenu sa respiration pendant 24 minutes, 37 secondes.
L’apport supplémentaire d’oxygène indique à ces chimiorécepteurs périphériques que tout va bien. Mais même s’ils étaient désactivés, le corps dispose de suffisamment de dispositifs de sécurité pour vous permettre de continuer à respirer avant de vous évanouir.
« Cela a du sens d’un point de vue évolutionniste », a déclaré Bain. « La respiration est si importante. Il est logique d’avoir une redondance dans les systèmes pour dire au corps de continuer à respirer. »
