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Free diving training, A practical approach (in french)

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Après avoir passé en revue les grands principes de l'entraînement, ce chapitre se penche sur les spécificités liées à l'apnée. il pré sente les facteurs contribuant à la performance en apnée : les facteurs anatomo-physiques, physiologiques, psychologiques et techniques. Ces facteurs sont étudiés en même temps que sont évoqués les exer-cices permettant leur amélioration. La quatrième partie du chapitre présente les éléments permettant la structuration d'un entraînement à l'apnée, par le biais de nombreux exemples d'exercices. Après être revenu sur les composantes spécifiques à l'entraînement en apnée que sont la sécurité et les souffrances psychologiques et physiologiques, le chapitre propose ensuite une méthode d'entraînement répondant à toutes les contraintes évoquées au préalable. Cette méthode repose sur l'utili sation des « performances acquises » permettant de minimiser le stress chronique hypoxique imposé par l'apnée, en ne travaillant simultanément que sur certains facteurs de la performance. Cette méthode présente des intérêts annexes pour la mise en oeuvre d'un entraînement collectif, avec des niveaux hétérogènes chez les élèves et une sécurité maximale. En conclusion, l'accent est mis sur les lacunes actuelles qui engagent à maintenir la sécurité comme une composante majeure de l'entraînement en apnée. Mots-clés : Apnée – Entraînement – Approche pratique – Facteurs et amélio ration des performances – Méthode des performances acquises.
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Chapitre 2
L’entraînement à l’apnée : approche pratique
Éric Clua
Résumé
Après avoir passé en revue les grands principes de l’entraînement,
ce chapitre se penche sur les spécicités liées à l’apnée. Il pré sente
les facteurs contribuant à la performance en apnée : les facteurs
anatomo-physiques, physiologiques, psychologiques et techniques.
Ces facteurs sont étudiés en même temps que sont évoqués les exer-
cices permettant leur amélioration. La quatrième partie du chapitre
présente les éléments permettant la structuration d’un entraînement
à l’apnée, par le biais de nombreux exemples d’exercices. Après être
revenu sur les composantes spéciques à l’entraînement en apnée que
sont la sécurité et les sourances psychologiques et physiologiques,
le chapitre propose ensuite une méthode d’entraînement répondant à
toutes les contraintes évoquées au préalable. Cette méthode repose sur
l’utili sation des « performances acquises » permettant de minimiser
le stress chronique hypoxique imposé par l’apnée, en ne travaillant
simultanément que sur certains facteurs de la performance. Cette
méthode présente des intérêts annexes pour la mise en œuvre d’un
entraînement collectif, avec des niveaux hétérogènes chez les élèves et
une sécurité maximale. En conclusion, l’accent est mis sur les lacunes
actuelles qui engagent à maintenir la sécurité comme une composante
majeure de l’entraînement en apnée.
Mots- clés : ApnéeEntraînementApproche pratiqueFacteurs et
amélio ration des performancesMéthode des performances acquises.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
1. Introduction
L’apnée peut certes être considérée comme un sport, mais un sport « à
part ». Le mammifère terrestre qu’est l’homme a en eet évolué de façon
à assurer ses fonctions vitales avec un accès permanent au composant
chimique essentiel que constitue loxygène (O2). La grande majorité des
sports demandent et conduisent à des adaptations physiologiques et
physiques qui reposent sur la maximisation de l’utilisation de cet O2 an
d’alimenter le travail des muscles. Si ce concept de base reste vrai pour
l’apnée, il faut rajouter à cette équation classique la nécessité pour l’orga-
nisme d’économiser ce gaz qui est de fait en quantité limité et ce, pour
assurer la performance tout en protégeant l’organisme contre les eets
néfastes de l’hypoxie, en particulier sur le système nerveux central ().
La performance en apnée va donc dépendre des qualités intrinsèques
de l’athlète et des mécanismes physiologiques que le corps va mettre en
place an d’obtenir cet optimum d’utilisation de l’O2.
Ces constats font de l’apnée un sport à part et l’entraînement à l’apnée
ne pourra être que spécique, même si l’on y retrouve certaines constantes
propres à tous les sports. Cette spécicité fait que les connaissances en
terme d’entraînement dans ce sport marginal ne sont actuellement que
peu développées. Ce chapitre entend contribuer à un état des lieux de ces
connaissances et permettre aux intéressés de mieux dominer et construire
leur entraînement à ce sport si particulier, en garantissant un maximum
de sécurité aux pratiquants.
2. Principes fondamentaux de l’entraînement
Avant d’envisager les spécicités liées à l’apnée, nous proposons un
rappel de quelques principes fondamentaux de l’entraînement.
2.1. Les diérentes lières énergétiques
Dans l’organisme, toutes les fonctions biologiques nécessitent de l’énergie.
Cette énergie provient de la dégradation des aliments et des réserves
énergétiques (carburants) dégradés grâce à l’oxygène (métabo lisme
aérobie) ou sans oxygène (métabolisme anaérobie ; voir gure no 1).
Il convient de distinguer les diérentes lières énergétiques que le sportif
va mobiliser en fonction du type d’eorts qu’il va produire. L’entraî-
nement va permettre de potentialiser toutes ces lières ().
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
Certains exercices vont permettre de favoriser des lières plus propices
à l’accomplissement de performances spéciques. D’un point de vue géné-
ral, il est commun de diérencier les lières anaérobies (qui n’utilisent
pas l’O2) des lières aérobies (qui utilisent l’O2). Schématiquement, les
premières sont mobilisées lors des eorts courts et intenses, les secondes
lors des eorts longs et moins intenses ().
La lière anaérobie alactique : voie métabolique qui permet la mise
à disposition immédiate (< 10 s) d’énergie en ayant recours aux réserves
d’adénosine triphosphate (ATP) et de phospho-créatine (PCR) présentes
au niveau des muscles.
La lière anaérobie lactique : voie métabolique qui permet la mise à
disposition rapide (entre 30 s et 2 min) d’énergie en dégradant le glyco-
gène sans apport d’oxygène, ce qui conduit à la production d’acide lac-
tique, qui circule dans le sang sous forme de lactates. La lactatémie (taux
de acide lactique dans le sang) est un facteur prépondérant d’émergence
du point de rupture de l ’apnée.
La lière aérobie : voie métabolique qui permet la mise à disposition
lente (supérieure à 2 min) d’énergie en dégradant les glucides et les lipides
en présence d’oxygène. Cette dégradation permet la reconsti tution des
stocks d’ATP par phosphorylation oxydative. Elle dégage de la chaleur
mais ne produit pas de déchets gênants (seulement du CO2 et de l’eau
facilement éliminés). La capacité de cette lière est communément éva-
luée par VO2 max1 qui dépend de la capacité de l’organisme à prélever,
transporter et distribuer l’O2 dans tous les points de l’organisme où sa
présence est nécessaire pour les réactions d’oxydation.
1. VO2max représente la quantité maximale d’O2 (en ml) qu’un individu peut utiliser
en 1 min rapportée à sa masse (en kg).
combustion
Chaleur
Eau (H2O)
Gaz carbonique
(CO2)
Urée (CONH2)
Énergie pour
la contraction
musculaire (ATP)
Carburant
Glucose
Acides gras
Acides aminés
Comburant
Ox yne (O2)
Figure no 1. – Processus permettant la fourniture
d’énergie dans l’organisme (en présence d’O2 ).
.
.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
En fonction de leur durée, les exercices vont donc faire appel aux
dié rentes lières énergétiques (gure no 2).
Énergie mobilisée (%)
100
50
0
10 s 30 s 2 min 5 min Temps
Aérobiose
Anaérobiose lactique
ATP-P C
Figure no 2. – Cinétique d’utilisation des diérentes lières énergétiques
lors d’un eort musculaire.
Il est important, à l’échelle d’un entraînement à longue échéance, de
travailler la potentialisation de toutes ces lières. Il faut aussi signaler que
ces trois lières ne se succèdent pas, mais qu’elles commencent toutes en
même temps. Selon le type d’eort, l’une ou l’autre sera prépondérante.
De plus, la lière anaérobie alactique est d’importance moindre en apnée,
si ce n’est pour des performances courtes et rapides (course de relais, par
exemple). En revanche, les lières aérobie et anaérobie lactique constituent
la base de l’entraînement. La première est améliorée par un travail com-
munément dénommé « foncier », la seconde par des exercices qualiés de
« fractionnés ». Pour nir, physiologiquement, il n’existe pas réellement de
lière alactique stricto sensu car nous produisons des lactates dès le début de
l’eort, ceux-ci étant métabolisés dans le muscle immédiatement. Il n’existe
également pas de lière anaérobie puisque nous avons toujours des réserves
en oxygène dans notre organisme, même lorsque nous retenons notre res-
piration. En revanche, il est possible denvisager des lières avec des eorts
de très courtes durées, de courtes durées ou de moyennes à longues durées.
2.2. Principes généraux régissant l’entraînement
L’objectif d’un entraînement est de soumettre l’organisme à des
charges de travail dans le but de créer une adaptation qui se traduit par
Courbe de How ald adaptée de Mc Ardle et coll., 26
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
une amélioration des performances (). Cette adaptation se fait par bonds
successifs, d’amplitudes de plus en plus faibles, avec l’amélioration de la
performance (gure no 3). En d’autres termes, à mesure que l’on avance
dans les performances, le travail permettant un gain devra être plus
important. Ces processus d’adaptation sont la conséquence du stress
imposé par les exercices et leur mode de répétition. Ils sont le reet dèle
des eorts réalisés. Selon Platonov (), « l’entraînement moderne est
caractérisé par une élévation progressive des charges impo sées au sujet.
Ceci permet à chaque étape d’imposer à l’organisme des sollicitations
proches des limites de ses possibilités fonctionnelles. Ces conditions sont
indispensables à une stimulation ecace de ses processus d’adaptations ».
Adaptations
Temps (en années)
Figure no 3. – Adaptations de l’organisme avec les années d’entraînements.
Un organisme est caractérisé à un instant donné par un état fonction-
nel qui est en capacité de répondre à un eort spécique. Cette capacité
repose sur l’apport d’énergie servant à mobiliser les muscles, mais aussi
sur la gestion des produits de dégradation liés à l’eort (CO2 et acide
lactique, par exemple).
Au cours d’un exercice trop important pour un état fonctionnel
donné n, les capacités de réponse de lorganisme vont être dépassées
en termes d’apport énergétique et de gestion des déchets liés à l’eort.
C’est le principe de la surcharge. La fatigue se fait sentir, et l’organisme
a besoin de récupérer en éliminant des déchets de type acide lactique et
en reconstituant des stocks dATP, de PCR et de glycogène. Une récupé-
ration correcte replace l’organisme à un état fonctionnel n+ supérieur
à celui d’origine n, c’est le principe de la surcompensation (gure no 4).
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
Eort
Déplétion
Récupération
Surcompensation
Temps
Figure no 4. Tout entraînement repose sur une contrainte (exercice) qui se traduit
par un état de fatigue et une réaction de l’organisme (surcompensation).
Si la demande se répète susamment, l’organisme s’adapte de mieux
en mieux. Les états de surcompensation tendent de plus en plus vers un
état fonctionnel optimal en terme de capacité de l’organisme à répondre
à des sollicitations particulières. Cest le principe de la répétitivité.
Le principe de l’entraînement repose donc sur l’image suivante : un
organisme caractérisé par un état fonctionnel n s’adapte petit à petit à
des demandes physiologiques qui se répètent, et il évolue vers des états
fonctionnels n+1, n+2, … n+x mieux adaptés à des eorts donnés. La
récupération complète à la suite des exercices de surcharge permet une
surcompensation générale et aussi l’atteinte d’un état fonctionnel supé-
rieur au niveau initial (gure no 5).
État de forme
État fonctionnel n
1
21
21
2
3
État fonctionnel n + x
Temps
1 : exercices en surcharge
2 : récupération (aérobie)
3 : surcompensation
Figure no 5. – Évolution temporelle à l’échelle d’une séance d’entraînement
des niveaux détat fonctionnel.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
Les états fonctionnels optimaux atteints par l’entraînement ne sont
évidemment pas acquis indéniment et ils doivent être entretenus. C’est
le principe de la réversibilité. L’arrêt complet de l’entraînement pendant
21 jours provoque une diminution du niveau de performance d’envi ron
25 % de VO2max, ce qui revient à dire que la perte en niveau de perfor-
mance est de l’ordre de 1 % par jour. À titre indicatif, nous pouvons consi-
dérer qu’une interruption de 3 mois de l’entraînement fait dispa raître
l’adaptation physiologique à l’apnée. Cette cinétique de dimi nution est la
même, qu’il s’agisse de sportifs amateurs ou de haut niveau (gure no 6).
6
4
2
0
21 jours 10 30 60
Jours
Repos
VO2 max
(en l.min-1)
Figure no 6. – Courbe de décroissance de VO2max chez un sportif athlète
de haut niveau.
2.3. Cycles d’entraînement
Les adaptations physiologiques découlant de l’entraînement pré-
sentent des cinétiques diérentes. Concernant les lières énergétiques
déjà décrites (III, 2, 2.1), les résultats issus d’un travail foncier sont plus
longs à obtenir mais ils constituent un prérequis indispensable pour une
amélioration signicative des adaptations liées à un travail fractionné. Ce
travail sur la condition physique doit souvent être couplé à l’amélioration
de la technique.
Il est donc fréquent de devoir mener de front plusieurs objectifs, avec des
priorités qui évoluent au cours du temps. Cet état de fait se traduit par la dis-
tinction de cycles d’entraînement à diérentes échelles temporelles. On dis-
ting ue communément les macrocycles, de l ’ordre du trimestre, les mésocycles,
de l’ordre du mois, et les microcycles, de l’ordre de la semaine. Au sein des
microcycles, l’entité de base est constituée par la séance, de l’ordre de 1 à 3 h.
.
.
Adapté de Salt in et coll, 28
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
Les deux paramètres des exercices que sont le volume et l’intensité
d’un eort permettent d’évoluer lentement d’un travail foncier, caractérisé
par un volume important et une intensité faible, vers un travail plus frac-
tionné, caractérisé par un volume faible et une intensité importante. En
couplant cette évolution à la notion de c ycles d’entraînement, il est possible
de déboucher sur un plan général d’entraînement (tableaux no 1 et no 2).
Macrocycles Phase 1 Phase 2
Durée (en mois)4 2
Mésocycles Préparation Progression Renforcement Valorisation
Durée
(en semaines)10 6 5 3
Paramétrage
des exercices
Volume : ++++
Intensité : +
Volume : +++
Intensité : ++
Volume : ++
Intensité : +++
Volume : +
Intensité : ++++
Le nombre de + indique l’importance accordée au paramètre.
Tableau no 1. – Exemple d’un plan d’entraînement général semestriel
visant à l’amélioration de létat fonctionnel d’un athlète.
Novembre
Décembre
15 janvier
16 janvier
Février
15 mar s
16 ma rs
-
21 avril
Technique
Hydrodynamisme +++ +++ +++
Palmage +++ ++ +
Coordination +++ ++ +
Physiologie
Hypercapnique +++ ++ +
Hypoxique +++ +++
Aérobie +++ ++ +
Lactique +++ +++
Psychologie et
musculation
Souplesse +++ +++ +++
Musculation spécique +++ ++ +
Musculation des muscles
inspiratoires +++ ++ +
Relâchement +++ +++ +++
Ce tableau regroupe de manière non exhaustive les qualités à entretenir ou développer
pour la performance en apnée. Le nombre de + représente l’importance à accorder à la
capacité concernée en fonction de la période.
Tableau no 2. – Exemple de programmation d’un entraînement eectué
en vue de la préparation à une compétition.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
3. Spécialités de l’entraînement en apnée :
les facteurs de la performance
Bien qu’il ne soit pas un animal aquatique, l’homme est le siège de
mécanismes adaptatifs facilitant l’apnée lorsqu’il se met en situation
d’immersion sans apport d’O2 ; ces mécanismes sont regroupés sous le
concept de « réexe de plongée2 » (). Ce concept englobe essentielle-
ment une vasoconstriction périphérique, une bradycardie, une baisse du
volume sanguin expulsé par le cœur, une augmentation de l’irrigation
sanguine du cerveau et du cœur et une contraction splénique.
L’entraînement à l’apnée va d’abord consister à améliorer l’eca-
cité globale de ce corpus d’adaptations (à la fois dans sa rapidité et son
intensité de mise en place). Il va aussi permettre d’améliorer les capacités
intrinsèques (notamment anatomiques et physiques) de tout individu à
pratiquer l’apnée, la maîtrise du mental et enn, la maîtrise des facteurs
techniques dans un but de mieux utiliser les réserves d’O2. Tous ces
notions peuvent être regroupées sous le concept général de « facteurs3
de la performance » en apnée (gure 7 ; , , ).
Dans un souci de meilleure lisibilité, ces facteurs peuvent se répartir
en quatre grands groupes :
Les facteurs anatomophysiques concernent les aptitudes morpho-
logiques ou anatomiques innées (volume pulmonaire, densité du corps
par exemple) ou acquises (capacité à eectuer une insuation glossopha-
ryngienne4 (IGP), souplesse thoracique par exemple) d’un individu pour
pratiquer l’apnée. Ils peuvent être améliorés par des exercices spéciques
soit de musculation, d’endurance ou de souplesse.
Les facteurs physiologiques concernent l’état fonctionnel d’un orga-
nisme, c’est-à-dire sa capacité à faire face aux contraintes physio logiques
2.Traduction du terme anglo-saxon de « diving reex ».
3. Nous restreignons notre approche aux facteurs intrinsèques à l’apnéiste qui peuvent
être améliorés par l’entraînement sur le long terme. Il est important de préciser que
certains facteurs « instantanés » peuvent avoir une inuence importante sur la per-
formance (tels que l’état de fatigue, l’état de digestion, la température de l’eau, les
conditions météorologiques, la nature de l’encadrement, etc.), mais sortent du cadre
strict de l’entraînement.
4.Insuation glossopharyngienne (IGP), communément dénommée « technique de
la carpe » (par analogie avec les mouvements de bouche du poisson lorsqu’il est en
émersion) : consiste à mettre les poumons en surpression en imposant un surplus
d’air par contraction glossopharyngienne (avec une ouverture et fermeture rapides
de la glotte).
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
d’un eort en apnée. Leur amélioration réside, entre autres, dans une
gestion optimisée de l’O2 (tant le volume emmagasiné que son utilisation)
et une augmentation de la tolérance aux stimuli déclenchant la rupture
d’apnée, telle la chémosensibilité à l’O2 et au CO2 (, ).
Les facteurs psychologiques concernent, entre autres et surtout, la
capacité de l’apnéiste à maintenir un état de stress intellectuel mini-
mal (quels que soient les stimuli internes ou externes). Leur amélioration
passe par la répétition de mises en situation diverses et variées pour
augmenter l’indépendance intellectuelle de l’apnéiste vis-à-vis du stress
et pour accroître sa capacité à la concentration.
Les facteurs techniques (ou biomécaniques) concernent la capacité
d’un apnéiste à maîtriser les techniques liées à la préparation (ventila-
tion par exemple) et à la gestion optimale de son eort (l’aquaticité5 par
exemple) pour un objectif donné. Ils peuvent être sensiblement améliorés
par l’entraînement.
Facteurs morphologiques
Flottabilité, taille, masse corporelle,
% de graisse, densité, capacité v itale,
souplesse
Facteurs biomécaniques
Ecience motrice,
résistance à l’avancement,
surface propulsive
Facteurs physiologiques
Les trois métabol ismes,
musculature ventilatoire,
hypoxie, hypercapnie
Facteurs psychologiques
Motivation,
stress, relâchement
PERFORMANCE
Figure no 7. – Les facteurs de la performance en apnée.
5.Dénie comme « une optimisat ion conjoi nte de l ’hydrodyna misme (capacité de péné-
tration dans l’eau) et de la motricité aquatique (capacité à impulser un mouvement
avec un minimum d’énergie) » (cf. www.wikipedia.org)
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
3.1. Amélioration des facteurs anatomophysiques
De tous les facteurs de la performance en apnée, les facteurs physiques
sont indéniablement les plus diciles à améliorer par l’entraînement.
Cette caractéristique est liée au fait qu’ils sont pour la plupart inhérents
à la morphologie de l’individu, elle-même inhérente à la génétique. Le
gain de performance obtenu par leur amélioration restera généralement
inférieur à celui obtenu par l’amélio ration des autres facteurs (). Il peut
néanmoins s’avérer déterminant pour un athlète de haut niveau, qui
ne doit rien négliger dans sa course à lopti misation. Un entraînement
spécique peut permettre d’améliorer plusieurs points, à savoir :
La souplesse de la cage thoracique : elle peut être obtenue par des
exercices d’assouplissements spéciques, en particulier des positions
de Hatha-yoga (voir III, 3). Des positions particulières contraignent à
ne mobiliser qu’une partie des poumons, favorisant leur fonctionnalité
et la souplesse partielle et totale de la cage thoracique. Une souplesse
accrue de la cage permet d’une part d’augmenter la capacité pulmonaire
totale (CPT) et d’autre part de diminuer le volume résiduel (VR). Ces
tendances contribuent à une amélioration notable du rapport CPT / VR.
Ce rapport permet de calculer la profondeur maximale théorique de
plongée (sans blood shi6), ce qui est un critère d’aisance pour les apnéistes
devant compenser à de grandes profondeurs.
La puissance de la musculature ventilatoire (diaphragme, muscles
intercostaux, ceintures scapulaire et abdominale) : de nombreux sports
contribuent indirectement à l’amélioration de ces groupes musculaires. Il
en est qui permettent néanmoins de la travailler spéciquement. C’est le
cas des exercices de Hatha-yoga cités ci-dessus, de même que la pratique
du prânayâma (exercices respiratoires spéciques ; ), ou celle de la
natation, à condition de procéder à une expiration sous l’eau obligeant à
un eort d’expulsion de l’air. La puissance de la musculature ventilatoire
joue un rôle clef an d’augmenter la CPT à l’inspiration et de favoriser
le renouvellement du VR à l’expiration.
La souplesse du diaphragme et de la « chaîne postérieure » : elle peut
être obtenue par des exercices d’assouplissements spéciques, en parti-
culier issus du prânayâma pour le diaphragme ou du Hatha-yoga pour
6.Dénition : phénomène faisant partie du « réexe de plongée » chez les mam mifères,
en particulier lors d’une immersion verticale, et reposant sur une contraction des
vaisseaux sanguins pulmonaires permettant une turgescence des capillaires. Cette
turgescence diminue le volume résiduel et protège le pa renchyme pulmonaire contre
des lésions inhérentes aux contraintes physiques imposées par l’hyperbarie.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
le cou et les épaules. Le diaphragme joue un rôle clef dans la ventilation.
Sa mobilisation et son contrôle sont intimement liés à la souplesse des
régions du corps adjacentes à ce dernier et constituant la « chaîne posté-
rieure » ().
La capacité à compenser par béance tubaire volontaire7 (BTV) : elle
dépend de l’anatomie interne, mais des exercices permettent de l’amé-
liorer pour obtenir une béance complète qui permettra à l’apnéiste de
ne pas avoir recours à une autre méthode de compen sation, ou pour s’en
rapprocher, ce qui est toujours un atout, même si l’on utilise d’autres
techniques comme le Valsalva8. Le recours à la BTV permet un gain
d’énergie et dhydro dynamisme en évitant de mobiliser un bras pour
la compensation.
La bradycardie : le rythme cardiaque de base varie d’un individu
à un autre ; il peut néanmoins être modulé, notamment à la baisse par
la pratique sportive et des exercices dits « fonciers ». Un ralentissement
du cœur est un facteur favorable à l’économie d’O2 et contribue à la
performance en apnée. Il fait partie du « réexe de plongée » (, ).
3.2. Amélioration des facteurs physiologiques
Les facteurs physiologiques sont le groupe de facteurs qui seront
directe ment et sensiblement modiés par l’entraînement (). Les modi-
cations induites par l’entraînement seront néanmoins réversibles. Les
principaux facteurs « physiologiques » sont :
La forme physique de base : ce facteur est communément associé
à la puissance aérobie, elle-même évaluée par VO2max. Cette variable
rend compte de la capacité d’un athlète à mobiliser l’O2 pour alimenter
correctement les muscles et pour avoir préférentiellement recours à une
production d’énergie aérobie (vis à vis d’une lière anaérobie produc-
trice d’acide lactique). Il n’existe à l’heure actuelle que très peu d’études
permettant de savoir dans quelle mesure un bon VO2 max est un atout
pour la performance en apnée (). Un meilleur VO2 max signi e une
bonne utilisation de l’oxygène à l’eort. Or l’apnéiste par son entraîne-
7.Dénition : manœuvre de rééquilibrage des pressions entre oreilles moyennes et
externes, qui consiste à mobiliser les muscles peristaphylins pour ouv rir les trompes
d’Eustache.
8.Dénition : manœuvre de rééquilibrage des pressions entre oreilles moyennes et
externes, qui consiste à créer au niveau des choanes une surpression en mimant
l’expulsion d’air par les cavités nasales, tout en les obstruant manuellement. Cette
surpression provoque l’ouverture des trompes d’Eustache.
.
.
.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
ment recherche au contraire à économiser ses réserves en O2, et donc à
ne pas les utiliser. Ce phénomène se traduit chez les apnéistes de haut
niveau par une désaturation artérielle en oxygène moins importante
que celle de sujets non entraînés (). Mais certaines adaptations phy-
siologiques liées au VO2 max apparaissent, elles, comme favorables à
l’apnée : il s’agit de l’augmentation de la capacité vitale, de l’hématocrite,
de la myoglobine, de la baisse de la fréquence cardiaque et surtout de
la diminution de production des lactates (, ). Nous retiendrons de
cette mise en perspective d’éléments contradictoires concernant l’inté rêt
d’une augmentation de VO2 max pour améliorer la performance en apnée
que le bilan reste en faveur de cette dernière. Il est probable qu’un bon
VO2 max, au-delà de son rôle pendant l’apnée, est un atout indéniable lors
de la récupération. C’est pourquoi nous préconisons un travail aérobie
en complément de l’entraînement spécique à l’apnée. Ce travail pourra
se faire par la natation ou d’autres sports tels que le vélo ou la course. Du
point de vue temporel, ce travail précédera les autres types dexercices,
qu’il s’agisse d’une simple séance ou d’un planning sur plusieurs mois.
La tolérance à l’hypoxie : il est possible par l’entraînement d’abaisser
le seuil de sensibilité des chémorécepteurs de la pression partielle en
O2 (PaO2), situés dans les sinus carotidiens (). La perte de connaissance
anoxique est normalement déclenchée pour une valeur de la PaO2 infé-
rieure à 70 mmHg. En amont de ce phénomène, une PaO2 inférieure à
90 mmHg contribue à l’envie de respirer, synonyme d’inconfort pour
l’apnéiste et donc source de stress. Il est probable que l’entraînement
permet d’abaisser ce seuil. En revanche, les eets répétés d’une hypoxie,
notamment sur le système nerveux central, sont à ce jour mal connus
et la plus grande prudence doit être de mise au sujet l’amélioration de la
tolérance à l’hypoxie. Il est bon de rappeler que l’inhibition du réexe
respiratoire due à une hyperventilation expose à l’atteinte du seuil fati-
dique de déclenchement de la perte de connaissance, sans préavis ().
Les exercices favorisant l’amélioration de la tolérance à l’hypoxie reposent
sur des durées d’apnée et de récupération longues, an de se rapprocher
des seuils de rupture tout en aidant l’organisme à récupérer correctement.
La tolérance à lhypercapnie : il est possible par l’entraînement
d’abaisser le seuil de sensibilité de l’organisme aux chémorécepteurs de
la pression partielle artérielle en CO2 (PaCO2), situés dans le bulbe rachi-
dien (). Une PaCO2 supérieure à 40 mmHg déclenche l’envie de respi-
rer, de façon plus ecace que la PaO2. Contrairement à une diminution
articielle de la PaCO2 telle que le permettait l’hyperventilation, les tech-
niques de préparation moderne préconisent le relâchement et le maintien
.
.
.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
de la PaCO2 à des niveaux normaux an de ne pas in hiber le réexe
respiratoire. Cette approche n’est pas incompatible avec une recherche
de tolérance à l’hypercapnie qui conférera à l’apnéiste un confort propice
à la performance. Le temps de récupération minimal an d’éliminer
l’excédent de CO2 produit à l’issue d’une apnée de 3 min serait de l’ordre
de 5 min. De ce fait, les exercices améliorant la tolérance à l’hypercapnie
reposent sur le paramétrage suivant : des durées d’apnée et surtout des
temps de récupérations courts, an de conserver une PaCO2 importante
et d’habituer l’organisme. Il est important de remarquer que si la tolérance
à l’hypercapnie est intéressante du point de vue de l’entraînement et de
la performance, le système nerveux conserve une mauvaise tolérance à
ce gaz () d’où la nécessité de gérer les exercices « hypercapniques » sous
peine de provoquer des malaises souvent précédés de céphalées, sueurs
et troubles neurologiques. Par ailleurs, certains auteurs pensent que ce
facteur n’est que secondaire dans la performance en apnée ().
La tolérance aux stimuli mécaniques : il est possible par l’entraîne-
ment de baisser le seuil de sensibilité de lorganisme aux récepteurs méca-
niques situés sur la cage thoracique. Ces derniers s’activent lorsque la cage
thoracique reste immobile pendant une certaine durée et ils contribuent
à activer la rupture de l’apnée. L’apnée statique, par sa durée supérieure
aux apnées dynamiques permet d’améliorer la tolérance à ces stimuli. Ce
travail peut être couplé à une maîtrise des techniques de transfert d’air
entre les poumons et les autres cavités. Ces transferts ont pour eet de
faire varier le volume à l’intérieur de la cage thoracique et de leurrer les
récepteurs mécaniques.
La diminution de la production de lactates : lors des apnées pro-
longées, l’environnement cellulaire pauvre en oxygène favorise la mo-
bilisation des lières anaérobies et la production d’acide lactique. Les
lactates libérés dans le sang sont un facteur d’apparition de la rupture
de l’apnée. Un entraînement adapté peut diminuer leur production et
retarder leur relargage dans le sang (), comme des exercices courts,
intenses et répétitifs permettent d’augmenter l’accoutumance de l’orga-
nisme à la lactatémie ().
L’augmentation de l’ hématocrite9 : la capacité de stockage et transport
de l’O2 est directement corrélée à l’hématocrite. Une baisse du nombre
de globules rouges fonctionnels, qui peut par exemple être liée à un
9.Dénition : pourcentage relatif du volume des globules rouges sur le volume sanguin
total. Ces globules servant au transport de l ’O2, l’hématocrite inue directement sur
la capacité de stockage de ce gaz.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
phénomène de méthémoglobinisation10, est un lourd handicap pour la
performance en apnée. À l’inverse, une légère augmentation de l’héma-
tocrite, sans dépasser les normes, est un atout. Il peut être obtenu par un
séjour en altitude ou des exercices en situation recréant articiellement
la rareté en O2. À noter que le recours à l’EPO11 conduit à une augmen-
tation pathologique de l’hématocrite qui, outre son caractère antisportif,
multiplie considérablement les dangers liés à un accroissement excessif
du nombre d’hématies, notamment par l’augmentation de la viscosité
sanguine propice aux athéromes12 et infarcti13.
L’amélioration de la contraction de la rate : elle fait partie du « réexe
de plongée » et peut atteindre jusqu’à 13 % du volume de l’organe. Elle
est accentuée par l’immersion de la face en eau froide (, ). Cette
contraction provoque un relargage dans le circuit sanguin d’une réserve
de globules rouges qui augmente temporairement l’hématocrite ().
En eet, en absence d’apnées répétées, le phénomène est réversible et la
réserve splénique se reconstitue. L’entraînement peut accentuer la vitesse
et l’intensité de mise en circulation des globules rouges.
3.3. Amélioration des facteurs psychiques
Les facteurs psychiques peuvent aussi être sensiblement améliorés par
l’entraînement, surtout par des pratiques synergiques de l’apnée comme
le yoga ou la sophrologie. Les principaux facteurs « psychiques » sont :
La capacité à limiter l’activité cérébrale : le fonctionnement du cer-
veau conduit à une consommation d’O2 importante qu’il convient de
limiter. La capacité à « faire le vide » n’est pas forcément innée, mais elle
peut se travailler par des techniques telles que la sophrologie (). Un
compromis optimal entre veille cérébrale et vigilance doit être trouvé en
apnée dyna mique, au cours de laquelle l’apnéiste doit gérer des actions
tout en étant au maximum relâché et en état de « veille cérébrale ». Cette
10.Dénition : phénomène de neutralisation et altération de l’hémoglobine qui est le
pigment permettant aux globules rouges de transporter l’O2.
11. Érythropoïétine de synthèse couramment utilisée comme dopant, qui permet
d’obtenir des hématocrites de l’ordre de 55 à 60 %.
12.Phénomène d’obstruction prog ressive ou massive d’un vais seau sanguin (le plus sou-
vent une artère) par un agrégat de cellules sanguines, de la g raisse, des glucides, etc.
13. Pluriel de « infarctus » : phénomène pathologique lié à la mort des cellules d’un
organe par manque d’O2. Le plus connu est l’infarctus du myocarde (par obstruc-
tion des artères coronaires) mais d’autres organes, tels que les reins, peuvent aussi
être le siège d’infarcti.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
veille permettra un meilleur relâchement qui se traduira par une moins
grande consommation en oxygène.
La résistance au stress : les sources de stress sont synonymes d’uti-
lisation de l’O2, et il convient au cours de l’entraînement d’améliorer les
capacités de l’apnéiste à se détacher d’un environnement hostile pour
parvenir à une mise en condition optimale pour l’apnée, en particu-
lier du point de vue du relâchement et de la maîtrise du mental. Il est
important de prendre en compte cet aspect à l’entraînement en faisant
varier et intervenir, y compris de façon inopinée, toutes les sources de
stress possible ().
La volonté : au même titre que d’autres sports de résistance, la volonté
peut être un facteur important de la performance, notamment en apnée
statique. D’autres sports, tels que la course dendurance, peuvent contri-
buer à améliorer cette qualité, en évitant évidemment toute interférence
négative entre la volonté et la prise de risque inconsidérée.
La capacité à positiver : elle fait référence à une démarche intellec-
tuelle qui revient à se détacher du stress physiologique en se réfugiant
dans une extase intellectuelle. Elle s’obtient en multipliant les situations
d’apnée extatiques qui aident à développer un réexe conditionné à la
situation d’immersion en apnée. Ce réexe est alors conservé, même en
situation de malaise physiologique.
3.4. Amélioration des facteurs techniques
Ils sont propres à tous les types d ’apnée, notamment concernant le stoc-
kage mécanique de l’air, mais indéniablement plus importants pour les ap-
nées dynamiques mobilisant les muscles locomoteurs. À ce titre, ils orent
eux aussi une marge de progression importante. Les principaux sont :
L’amélioration de la ventilation préparatoire et le contrôle du soue :
anciennement considérée comme primordiale dans la performance, la
ventilation est, dans l’approche moderne de l’apnée, reléguée derrière
l’importance du relâchement et de la maîtrise du mental (). La venti-
lation doit néanmoins être optimisée, notamment par le développement
de ses composantes que sont les ventilations abdominale, thoracique et
scapulaire. Le recours au Prânayâma () sera pour l’apnéiste un atout
considérable.
La technique de la « carpe » (IGP) : cette technique consiste à emma-
gasiner un surplus d’air par ingestion buccale forcée. Si elle procure une
quantité additionnelle d’air, elle déclenche en revanche un sentiment
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
de malaise lié au réexe de Herring-Breuer qui, par l’intermédiaire des
barorécepteurs situés sur la cage thoracique, a tendance à provoquer une
contraction réexe de cette dernière lorsqu’elle est en surpression. Lors
d’une apnée verticale, ce réexe est vite inhibé par la pression ambiante
qui comprime la cage thoracique, mais il persiste lors d’une apnée statique
en surface. Il convient donc de limiter par lentraînement ce réexe si l’on
veut recourir à la « technique de la carpe ». Par ailleurs, il a été démontré
que, selon les individus, l’IGP pouvait constituer un risque important
de syncope. La surpression thoracique peut comprimer les muscles car-
diaques et provoquer une baisse de l’irrigation du cerveau conduisant à
un malaise (, ). Parallèlement à cette hypothèse, la mobilisation du
système nerveux sympathique a aussi été évoquée comme susceptible
d’entraîner une perte de connaissance ().
Le blocage de la respiration : il s’eectue de façon innée chez le pro-
fane par contraction du diaphragme qu’il convient d’éviter car elle est
très consommatrice en O2. Le blocage de la respiration, obtenu par une
mobili sation de la glotte qui demande une certaine maîtrise, peut s’a-
liorer par l’entraînement.
La technique de transfert d’air entre poumons et autres cavités : cette
technique permet d’inhiber la stimulation des récepteurs thoraciques
qui se trouvent leurrés. Elle limite donc leur implication dans la rupture
de l’apnée ().
Le contrôle du tonus musculaire : ce facteur joue un rôle essentiel
dans la performance, non seulement en apnée statique mais aussi en
apnée dynamique. Un relâchement optimal permet une économie d’O2
conséquente. La faculté de l’apnéiste à ne mobiliser que les muscles
strictement nécessaires à sa propulsion en maintenant le reste du corps
le plus décontracté possible doit être un axe de travail important de
l’entraînement « technique ». L’amélioration de ce facteur passe par la
maîtrise de techniques telles que la relaxation, le training autogène de
Schultz14 (TAS) ou l’eutonie15.
La coordination générale : si cette notion semble moins importante
pour l’apnée statique, elle s’avère primordiale pour les apnées dyna-
miques, pour lesquelles la gestion optimale des phases de contraction
et de relâchement des muscles est primordiale.
14.Dénition : discipline de développement personnel centrée sur la modulation per-
manente de la tonicité du corps, développée par Gerda Alexander.
15.Dénition : discipline de relaxation thérapeutique visant à diminuer le stress et
l’anxiété, développée par le Dr Johannes Schultz.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
3.5. Facteurs propres aux diérentes disciplines de l’apnée
3. 5.1. Apnée statique
Deux facteurs propres à cette discipline peuvent être cités :
La capacité à faire le vide : l’apnée statique est propice à une veille
cérébrale maximale pour atteindre ce que les spécialistes appellent un état
« dendormissement », que l’on peut considérer comme un pré sommeil.
L’atteinte d’un vrai sommeil n’est évidemment pas souhaitable, car il s’avé-
rerait dangereux en empêchant l’apnéiste de gérer sa n d’apnée (photo
no 1).
Photo no 1. – Concentration et relâchement pendant une apnée statique.
La position du corps : elle doit être optimisée tant dans la phase
préparatoire, sur le dos de préférence, que pendant l’apnée : position de
la « méduse », bras et jambes ballants (photo no 2).
© Photo Philippe Joachim
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
Photo no 2. – Position classique adoptée en apnée statique.
3.5.2. Apnée dynamique horizontale et poids constant
Une dizaine de facteurs propres à ces disciplines peuvent être ci-
tés (photos nos 3a, 3b et 3c) :
La technique du canard : elle doit être optimisée an de limiter la
dépense énergétique.
La compensation : ce facteur primordial peut contribuer à l’échec
complet d’une descente ou simplement à la dépense d’énergie excessive
qui pénalise l’apnée. La technique du Valsalva entraîne un eort qui
limite les eets du diving reex () qu’il convient de limiter. Un travail
d’entraînement spécique s’impose. Il peut reposer sur des exercices de
la BTV à l’air libre favorisant la souplesse des trompes d’Eustache, sur
des exercices sous-marins de Valsalva avec les poumons vides ou demi-
pleins. Il est primordial d’inté grer le fait qu’en marge de la technique, la
compensation en situation hyperbare est intimement liée à la capacité
de relâchement de la sphère anatomique concernée. À noter néanmoins
que l’immersion avec un décit de remplissage des poumons, même à
© Photo Frédéric Lemaître
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
quelques mètres de profondeur, peut être source de lésions pulmonaires
graves (œdème et hémoptysis ; ). Elle doit être eectuée avec beaucoup
de précautions.
Photos nos 3a, 3b et 3c. – Positions
en apnée dynamique avec bi-
palmes (a), en monopalme (b), et
en poids constant (c).
Les barrières psychologiques : ce sont des facteurs à ne pas négliger,
diérents des facteurs psychologiques déjà évoqués (tels que la ges-
tion géné rale du stress, la capacité à faire le vide). Consciemment ou
inconsciem ment, l’apnéiste développe des appréhensions liées aux limites
matérielles situées en n de performance (par exemple le mur en apnée
horizontale ou le plomb en poids constant). Il conviendra de prendre
en compte ces facteurs lors des entraînements. Des départs décalés per-
mettent par exemple de s’aranchir de la présence d’un mur en n d’apnée
dyna mique. Le recours au poids variable permet de franchir des caps liés
à la profondeur en poids constant.
Le palmage : il peut être ané par la technique an de trouver le
meilleur compromis entre dépense d’énergie et puissance produite. Ce
travail sur le palmage est postérieur au choix des palmes et autres maté-
riaux qui doivent être optimisés en fonction de la puissance et de la
morphologie de l’apnéiste. La progression de ce travail technique peut
© Photo Jacques Fab bi © Photo Jacques Fab bi
© Photo Frédéric Buyle
3a
3b
3c
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
être évaluée par le calcul de l’indice d’ecacité propulsive avec palmes
(IEPP ; )16.
L’ hydrodynamisme et la gestion de la propulsion-glisse : l’hydro-
dynamisme est un facteur pouvant s’améliorer par la technique (position
des bras, de la tête, orientation du corps par rapport à la propulsion, etc.).
On regroupe ces paramètres sous le terme « d’aquacité », déjà mentionné.
Cette notion est indissociable de la gestion des phases de propulsion et
de glisse qui doivent s’eectuer de la façon la plus harmonieuse possible.
La technique du virage (mur, plomb) : elle aussi doit être optimisée
an de limiter la dépense énergétique.
La gestion de la vitesse : elle doit être optimisée an de trouver le
compromis idéal entre vitesse obtenue et dépense énergétique.
La force musculaire des jambes : la mobilisation de longues voilures,
qu’il s’agisse de palmes conventionnelles ou de monopalmes, demande
une musculature adaptée qu’il convient de développer. À noter que ce
travail de musculation devra éviter de déboucher sur des muscles volu-
mineux dont la demande importante en O2 serait antagoniste de la perfor-
mance en apnée. En poids constant, le décollage du fond demande une
puissance particulière qu’il est possible d’améliorer par des exercices de
sprint en apnée ou des détentes verticales à l’air libre.
La souplesse de la « chaîne longitudinale » (cou, épaule, dos, bassin,
chevilles) : elle contribue de façon prépondérante à l’aquaticité dans la
technique d’ondulation.
3.5.3. Poids variable (photo no 4)
Quatre facteurs propres à cette discipline peuvent être cités :
La position à la descente : la position tête haute, favorable à une
compensation facilitée, n’est pas naturelle chez l’apnéiste et elle requiert
un travail spécique.
La gestion de la compensation : elle est primordiale et doit être opti-
misée. Ce travail passe par une amélioration de la vigilance et de la
perception des sensations liées à la profondeur.
16. Le calcul de cet indice rev ient à comptabiliser le nombre de coups de palmes néces-
saires pour eectuer une distance donnée. En divisant ce nombre par la distance
vous obtenez un indice qui deviendra d’autant meilleur que le nombre de coups de
palmes diminuera.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
La gestion de la vitesse de remontée : elle doit être optimisée an de
limiter le risque de perte de connaissance.
La puissance musculaire des bras : la traction sur le câble à la remon-
tée peut déboucher sur un travail de musculation spécique à l’air libre
ou sous l’eau an d’améliorer cette phase de la performance. Ce travail
se fera préférentiellement à des profondeurs largement inférieures à la
performance en pénalisant l’apnéiste par une surcharge pondérale qui
recréera l’eet de la pression.
Photo no 4. – Pierre Frolla lors de son record
en poids variable (AIDA) pendant la descente.
Conclusion : Le schéma en annexe récapitule les principaux facteurs
de la performance en apnée dynamique. La performance record en apnée
est la conjugaison d’une multitude de facteurs que l’apnéiste ne peut
rechercher à maximiser tous ensemble qu’en de rares occasions, tel le
marathonien qui ne court un vrai marathon qu’une fois de temps en
temps. L’entraînement doit permettre de travailler séparément ou de
façon conjointe un ou plusieurs des facteurs inuençant la performance.
L’exemple de la progression de Pierre Frolla au cours de sa préparation
© Photo Frédéric Buyle
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
pour son record en poids variable (juillet 2004, 123 m) en est une illus-
tration (voir gure no 8).
Nous pouvons constater que la vitesse de descente augmente au fur
et à mesure qu’on gagne en profondeur, mais cela s’eectue néanmoins
par paliers. Une fois qu’une profondeur est maîtrisée, la vitesse de des-
cente est améliorée (tableau no 3), notamment par une meilleure maîtrise
de la compensation. La progression s’eectue en modiant un nombre
limité de paramètres à la fois et non en changeant et maîtrisant tous les
paramètres en même temps comme l’exige la performance maximale.
130
125
120
115
110
105
100
95
90
1er mai 2004
6 mai 2004
1,35
13 mai 2004
22 mai 20 04
1,32
29 mai 20 04
1,40
4 juin 20 04
1,44
11 juin 200 4
1,51
25 juin 20 04
1,45
2 juillet 2004
1,30
6 juillet 2004
1,60
Profondeur
(
en m
)
Vitesse de descente (en m.s
-1
)
Figure no 8. – Progression des entraînements de Pierre Frolla
pour son record AIDA en poids variable (juillet 2004, 123 m).
Dates Profondeur Durée totale Temps
de descente
Vitesse
de descente
1er mai 2004 101 2,49 – –
6 mai 2004 111 3 82 1,35
13 mai 2004 105 2,38 – –
22 mai 2004 108 3,02 82 1,32
29 mai 2004 115 3,08 82 1,40
4 juin 2004 115 2,56 80 1,44
11 juin 2004 118 3,04 78 1,51
25 juin 2004 125 3,22 86 1,45
2 juillet 2004 125 3,32 96 1,30
6 juillet 2004 125 3,04 78 1,60
Tableau no 3. – Paramètres des performances de Pierre Frolla
lors de sa préparation au record (juillet 2004, 123 m).
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
4. Éléments de structuration de l’entraînement en apnée
Nous évoquerons dans cette section des principes d’entraînement
qui ont successivement trait à la dynamique d’entraînement (progres-
sion, évaluation), à la performance elle-même (exercices spéciques et
plani cation) et à la spécicité de ce sport (sécurité et sourance), avant
de proposer un outil d’entraînement qui, loin d’être unique, répond à
tous ces principes de façon intéressante. Nous restreindrons notre champ
descriptif à celui de l’entraînement en piscine, qui reste prépondérant
par rapport à l’entraînement en milieu naturel, plus dicile à mettre en
œuvre. Nombre de notions restent néanmoins applicables à ce deuxième
cas, dont les spécicités demanderaient un chapitre à part entière.
4.1. Progression et évaluation
En matière d’entraînement, la notion de progression prend le des-
sus sur celle de performance. Du point de vue dialectique, c’est plus le
« chemin parcouru » qui est intéressant que « l’endroit où l’on se trouve
à l’arrivée ». Cette approche suppose deux choses : que l’on puisse tout
d’abord savoir d’où lon part (point zéro) et où l’on arrive, et ensuite que
l’on puisse maîtriser une progression.
4.1.1. L’hétérogénéité des niveaux
Le concepteur d’un entraînement en apnée, sauf à s’adresser à un seul
individu tel un champion, va continuellement se retrouver confronté au
problème de l’hétérogénéité des niveaux d’expertise de ses élèves. Tant
pour des raisons de sécurité que de sémantique, il est recommandé de
dénir des niveaux qui permettent de rationaliser un entraînement, en
homogénéisant les groupes et en diérenciant les exercices. L’estimation
Niveaux Apnée statique Distance horizontale Poids constant
vertical
Niveau I 0 s à 40 s 0 à 25 m 0 à 5 m
Niveau II 40 s à 2 min 25 à 40 m 5 à 15 m
Niveau III 2 min à 3 min 40 à 60 m 15 à 25 m
Niveau IV 3 min à 5 min 60 à 90 m 25 à 40 m
Niveau V > 5 min > 90 m > 40 m
Tableau no 4. – Description des niveaux d’apnée.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
de ces niveaux peut être laissé à l’appréciation de l’entraîneur qui est en
mesure de les adapter à un public particulier. Il existe néanmoins des
niveaux (de 1 à 4), dénis par les structures fédérales françaises, sur les-
quels un entraîneur peut s’appuyer. Sans être parfaits, ces niveaux n’en
sont pas moins utiles. Les progrès dans les performances des apnéistes
enregistrés au cours de la dernière décennie nous ont engagés à rajouter
un 5e niveau qui permet de séparer les apnéistes performants de ceux
qui le sont moins (tableau no 4).
L’intégration de nouveaux venus dans un groupe doit faire l’objet
d’une attention particulière. Une évaluation ne doit être faite an de
déterminer le statut du ou des nouveaux venus. Cette évaluation doit être
objective et doit intégrer avec prudence les informations orales fournies
par le nouvel élève. Ces informations sont surtout intéressantes en ce qui
concerne les motivations de l’individu, moins en ce qui concerne son
statut d’apnéiste. Il conviendra de distinguer le niveau physique (état fonc-
tionnel lié à la pratique d’autres sports, en particulier connexes comme
la natation) de l’expertise préexistante en apnée (maîtrise des techniques
propres à l’apnée, entraînement préalable). Ces deux paramètres seront
jugés à travers des exercices réels. À noter qu’au-delà de l’amélioration
de la performance, ce sont les notions de sécurité qui devront être consi-
dérées comme prioritaires en début d’entraînement.
4.1.2. L’évaluation et le passage des paliers
La forme physique de base, découlant d’un travail foncier, est souvent
négligée par les apnéistes qui ont le sentiment de stagner à un niveau de
performance donné, malgré un entraînement régulier. Il est important
d’évaluer régulièrement cette forme grâce à des tests faciles à mettre
en œuvre. Nous citerons à titre d’exemple le test de 5 min de Brikci et
Dekkar () (voir encart) et le test de Léger et coll. ().
Concernant l’évaluation des progrès en apnée pure, il existe globa-
lement deux approches : soit réaliser un exercice d’une certaine durée
qui va permettre de tester la capacité de l’organisme à répondre à des
sollicitations répétées, soit réaliser une performance dans une spécialité
donnée (statique, dynamique). Pour le premier cas, les exercices d’éva-
luation de la progression en apnée sont nombreux et variés. Un exercice,
quel qu’il soit, reste un outil d’évaluation de la progression dès lors quil
est eectué à deux instants donnés, séparés par une période d’entraîne-
ment, et qu’il est réalisé strictement dans les mêmes conditions. C’est le
cas des séries-repères, dont certaines sont déjà utilisées en fonction des
niveaux prédénis (tableau no 5), ou qui constituent des épreuves de
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
Niveaux Distance
maximale Volume Vitesse Récupé ration Durée
1 25 m 10 x 15 m 20 s 40 s 10 min
2 40 m 10 x 25 m 35 s 40 s 12 min 30 s
3 60 m 20 x 25 m 35 s 25 s 20 min
4 80 m 10 x 50 m 60 s 60 s 20 min
5100 m 20 x 50 m 60 s 30 s 30 min
Tableau no 5. – Exemple de séries repères permettant à l’apnéiste
d’évaluer son confort et sa progression.
Test de  min de Brikci et Dekkar ()
Il s’agit d’une épreuve continue de 5 min qui consiste à parcourir
la plus grande distance possible pendant ce laps de temps. Ces 5 min
représentent la durée limite qui permet à un sujet de maintenir une
activité à une intensité très proche de VO2 max. Cette épreuve est donc
principalement limitée par VO2 max, ce qui autorise sa prévision à
partir de la distance totale parcourue en 5 min.
Protocole : Le sujet doit courir sur une piste de 400 m la plus grande
distance possible en 5 min. La vitesse de course doit être maximale
mais également régulière. La distance peut être étalonnée avec des plots
disposés tous les 50 m. Une période d’échauement de 10 à 20 min est
nécessaire avant la réalisation de cette épreuve. À l’issue de l’échauf-
fement, le sujet dispose d’une minute pour se rendre au départ à l’un
des 4 coins de la piste de 400 m. Au coup de siet, il s’élance pour
couvrir un maximum de distance en 5 min. Il sera informé verbale-
ment du temps écoulé à 1 min, 2 min, 3 min, 4 min, 30 s et 10 s avant
la n de l’épreuve.
VO2 max est est imé à partir de la vitesse moyenne de course (enkm.h-
1), grâce à l’équation suivante :
VO2 max (ml.min-1.kg
-1) = 8,67 × V (km.h-1) - 113
.
Selon Brikci et Dekkar (), les résultats de l’épreuve de 5 min sont
étroitement liés aux performances sur des distances comprises entre
800 et 10 000 m (p < 0,01) et sur celles du marathon (p < 0,05).
.
.
.
Adapté de Fèvre , 20
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
compétition (tableau no 5, l’exemple du 16 × 50 m). Dans le cadre de ces
exercices, c’est l’aisance qui va déterminer s’il y a eu progression ou non.
Devant une aisance accrue, l’élève pourra envisager de changer de niveau.
Il est recommandé de baser le passage des paliers et le changement de
groupe de niveau sur l’aisance objectivement ressentie lors d’une série-
repère plutôt que sur une performance. La performance, sans forcément
être record, est certes un moyen de tester la progression, mais elle n’est pas
en soi un bon indicateur de la charge d’entraînement. Elle est simplement
le résultat d’un entraînement, sans y être strictement corrélée dans la
mesure où d’autres facteurs instantanés jouent un rôle non négligeable.
L’évaluation de la progression en apnée ne peut guère s’envisager sans
attendre la n d’un entraînement sur un mésocycle (de l’ordre du mois).
En deçà, la performance dépendra de façon trop importante de facteurs
instantanés (état de forme et état de stress du jour, etc.), déconnectés de
l’entraînement pur.
Exemple : le 16 × 50 m. Cette épreuve consiste à enchaîner 16 × 50 m
en un minimum de temps, c’est-à-dire en minimisant les temps de
récupération. Elle est très éprouvante et est réservée à des apnéistes
performants. Elle présente l’avantage d’être peu dangereuse car le
seuil d’alerte en CO2 reste toujours actif. Elle permet de juger à la fois
de la condition physique, de la technique de nage et de la capacité de
récupération. À titre indicatif, le record est détenu par Brice Lequette
avec un temps de 10min et 49s (en mars2012).
4.2. Amélioration des performances
Le principe de ce chapitre est d’indiquer comment adapter à l’apnée
les principes généraux de l’entraînement précédemment dénis. Il faut
pour cela parvenir entre autre à maîtriser le volume et lintensité des
exercices.
4. 2.1. Paramètres des exercices
Les paramètres d’un exercice d’apnée en piscine sont les suivants :
La vitesse de nage : c’est un facteur prépondérant de l’intensité d’un
exercice par l’eort musculaire qu’elle engendre. Une vitesse de nage
élevée trouvera naturellement sa place dans des exercices fractionnés,
avec une Fc élevée (> 160 bpm). Il est recommandé pour un entraîneur
de spécier le calibrage et la dénomination des vitesses de nage utilisées
lors des exercices. Un exemple est donné dans le tableau no 6.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
Vitesse
de nage Bipalmes longues Monopalmes Eort déployé
(en % du maximum)
Ultra-rapide Moins de 35 s Moins de 28 s Plus de 90 %
Très rapide De 35 s à 45 s De 28 s à 35 s 75 à 90 %
Rapide De 45 s à 55 s De 35 s à 50 s 50 à 75 %
Moyenne De 55 s à 1 min 5 s De 50 s à 60 s 40 à 50 %
Lente De 1 min 5 s
à 1 min 20 s De 60 s à 1 min 20 s 25 à 40 %
Ultra-lente Plus de 1 min 20 s Plus de 1 min 20 s Moins de 25 %
Tableau no 6. – Exemple de calibrage des vitesses de nages sur 50 m.
La durée de récupération : elle permet de moduler l’état physio-
logique de départ dans lequel se trouve un apnéiste avant un exercice.
Son raccourcissement empêche l’élimination du CO2 circulant et sera
particulièrement de mise dans les exercices d’accoutumance à l’hyper-
capnie. La durée de récupération peut être évaluée en temps (minutes
ou secondes) ou en « inspirations », qui sont en réalité des cycles inspi-
ratoires. L’équivalence entre les deux est donnée par la relation : 1 cycle
≈ 8 s. L’avantage des cycles repose sur l’aranchissement d’une horloge
ou d’une montre pour conduire un exercice où seule la récupération est
contrôlée. De la même façon que pour la vitesse de nage, un calibrage et
une dénomination peuvent faire l’objet d’une formalisation. Un exemple
est donné dans le tableau no 7.
Libellé Ultra-court Court Moyen Long
Équivalence
< 30 %
du temps
d’ap e
50 %
du temps
d’ap e
100 %
du temps
d’ap e
200 %
du temps
d’ap e
Durée Moins de 20 s 30 s 60 s 2 min
Tableau no 7. – Exemple de calibrage des temps de récupération sur 50 m
avec une durée d’apnée de 60 s.
La durée d’apnée : elle peut être considérée comme un facteur de
volume d’entraînement. Elle s’avère un facteur prépondérant des exercices
d’accoutumance à l’hypoxie, étant donné la relation étroite entre niveau
Adapté de Fèvre , 20
Adapté de Fèvre , 20
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
d’O2 circulant et durée d’apnée. Si elle est souvent positivement reliée à
la distance, il est néanmoins possible et fréquent de coupler une longue
durée d’apnée avec une courte distance.
La distance d’apnée : elle peut être considérée comme un facteur de
volume d’entraînement. Elle s’avère aussi un facteur prépondérant des
exercices d’accoutumance à lhypoxie, avec des durées d’apnées géné-
ralement longues.
Le volume d’une séance ou d’un entraînement repose sur l’accu-
mulation des séries : durées et distances cumulées d’apnée. L’intensité
repose essentiellement sur la vitesse de nage et, à un degré moindre, sur
les durées de récupération et d’apnée. Concrètement, l’utilisation de ces
paramètres débouche sur une progression en trois étapes :
étape no 1 : augmentation progressive du volume (durées et
distances) ;
étape no 2 : maintien du volume et augmentation de l’intensité par
augmentation des vitesses de nage ;
étape no 3 : diminution du volume et augmentation de l’intensité
par diminution des temps de récupération.
.. : le vélo est un excellent moyen d’entraînement. Il permet de
contrôler avec précision trois paramètres essentiels de l’eort : l’inten-
sité (puissance de pédalage), la durée des apnées et les temps de récupé-
ration active. Le monitoring cardiaque est par ailleurs facilité par rapport
à la situation dimmersion.
4.2.2. Les exercices « types »
L’entraînement doit comporter des exercices en surcharge spécique
an de travailler selon des objectifs diérents. Les plus classiques sont :
Les exercices d’amélioration de VO2 max : le principe de ces exercices
est d’eectuer un eort prolongé avec une intensité modérée en condition
d’aérobie. Il s’agit de travail foncier, encore dénommé cardio-training. Il
est possible d’eectuer ces exercices en dehors des séances d ’entraînement
spéciques à l’apnée, notamment en pratiquant la course à pied ou le vélo.
En piscine ou à la mer, la natation remplacera ces pratiques. Au cours de
ces exercices, la Fc doit être maintenue entre 140 et 160 bpm et la durée
de l’eort doit avoisiner l’heure pour être ecace.
Exemple : 2 km nage = 8 km course = 15 km vélo. Il est également
important de noter que des exercices de type intermittent permettent de
générer une adaptation plus importante que des exercices de type conti-
nu (). On préférera donc réaliser 1 k m de nage en exécutant un 10 × 100 m
départ toutes les 1 min 45 s, chaque 100 m étant nagé en 1 min 30 s.
.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
.. : ne pas négliger la nage, car elle permet de lutter contre une
régression musculaire ; mais attention à ne pas développer à outrance
la masse musculaire, ce qui s’avérerait un handicap.
Exercices d’accoutumance à l’ hypercapnie et à la lactatémie : le prin-
cipe de ces exer cices est d’eectuer des apnées de longueurs et durées
moyennes, avec des temps de récupération moyens et un eort musculaire
important. Il s’agit de travail fractionné, encore dénommé cardio-tonique.
Ces exercices sont composés de phases intenses (Fc > 160 bpm), alternant
avec des phases de récupération active (Fc > 100 bpm).
Exemple : l’exercice de Fartlek. Le principe consiste à eectuer un
nombre important de longueurs (pendant au moins 20 s), en alternant
nage en apnée (sous leau, avec ondulations ou dissocié) et nage avec res-
piration (crawl en surface géné ralement) sans discontinuer (pas de récu-
pération passive). L’idéal est de pratiquer cet exercice en piscine de 50 m
en eectuant 25 m en apnée suivis de 25 m en surface permettant une
récupération jusqu’au mur. L’objectif de l’exercice est de nager le plus rapi-
dement possible à la fois sous l’eau et sur l’eau, en maintenant avec assi-
duité les distances d’apnées, le rythme de nage et ce, sans jamais s’arrêter.
La diculté de l’exercice peut être accrue en allongeant progressivement
les distances accordées à l’apnée et en diminuant celles dévolues à la nage
de récupération (t ableau no 8). Lexercice devient extrêmement dicile
au-delà de 35 m d’apnée pour 15 m de récupération, si le rythme de nage
reste constant. Les avantages de l’exercice de Fartlek sont les suivants :
la gestion de l’espace : la noria17 permet d’avoir une densité impor-
tante d’apnéiste dans le bassin sans gêne réelle ;
un risque de perte de connaissance réduit : lhypercapnie provoque
des ruptures d’apnée bien avant que le risque d’hypoxie n’apparaisse ;
un risque d’effets secondaires de l’hypercapnie importants :
surveiller les prémices de céphalées ;
une surveillance réciproque ecace ;
la connaissance de soi : excellent exercice pour prendre conscience
de ses limites ;
la volonté : excellent pour améliorer la gestion du stress physio-
logique et pour gérer la sourance ;
les eets : excellent pour l’accoutumance à l’hypercapnie et l’amé-
lioration de la récupération.
Son inconvénient réside dans la perception négative de l’apnée par la
sensation obsédante d’asphyxie.
17. La noria est u n mouvement ininterrompu des apnéistes qui ne s’arrêtent pas au mur,
optimisant l’occupation de l’espace.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
Diculté Apnée Nage Vitesses moyennes au 50 m
Facile 10 m 40 m 1 min
15 m 35 m 1 min 10 s
Moyen 15 m 35 m 1 min
20 m 30 m 1 min 10 s
Normal 20 m 30 m 50 s
25 m 25 m 1 min
Dicile 25 m 25 m 45 s
30 m 20 m 50 s
Très dicile 30 m 20 m 45 s
35 m 15 m 50 s
Tableau no 8. – Exemple de paramétrages de l’exercice de Fartlek.
Exercices d’accoutumance à l’ hypoxie : le principe de ces exercices est
d’eectuer des apnées longues, avec des temps de récupération complets
et un eort musculaire faible.
Exemple no 1 : les exercices combinant apnée dynamique et apnée
statique. Le principe est d’inclure une phase statique en début, en cours
ou en n d’apnée dynamique. La diculté est fonction de la durée du
statique, mais aussi du moment auquel il est eectué. Un statique en
début permet un relâchement initial, plus dicile à obtenir en cours ou
a fortiori en n d’apnée.
Exemple no 2 : les ries « longues distances ». Le principe est d’eec-
tuer des séries longues avec des récupérations complètes. Un exemple de
calibrage en fonction des niveaux est donné dans le tableau no 9.
Niveaux Séries Vitesse Récupération
2 10 x 25 m 35 s à 1 min 15 s 1 min
3 10 x 50 m 60 s à 2 min 2 min
4 10 x 75 m 1 min 20 s à 2 min 2 min 30 s
5 10 x 90 m 1 min 30 s à 2 min 30 s 3 min
Tableau no 9. – Exemple de séries « longues distances ».
Exercices d’amélioration de la technique : ces exercices concernent tous
les facteurs techniques comme l’hydro dynamisme, le palmage, le virage, etc.
Adapté de Fèvre , 20
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
Exemple no 1 : les séries de palmage décroissant. Elles consistent à
compter un nombre d’ondulations ou de battements de palmes néces-
saires pour parcourir une distance donnée. L’objectif est de maintenir
la même distance en diminuant progressivement ces mouvements. Elles
permettent d’améliorer l’IEPP ainsi que l’aquaticité.
Exemple no 2 : les séries « tourniquet ». Elles reviennent à eectuer
des apnées dans le sens de la largeur d’une piscine an d’augmenter le
nombre de virages et d’améliorer la technique.
La récupération : ces exercices permettent de récupérer après un
eort intense et d’eecteur des apnées « plaisir » qui contribuent à entre-
tenir un réexe conditionné positif à la situation d’immersion en apnée.
Exemple no 1 : la nage inversée. Elle consiste à nager sur le dos en
regardant la surface. Cet exercice améliore la maîtrise des trajectoires et
le repérage en trois dimensions.
Exemple no 2 : la chauve-souris. Elle consiste à eectuer une apnée
statique la tête en bas avec les jambes à l’extérieur de la piscine à partir
du genou. Une fois le statique eectué, l’apnéiste se laisse glisser et nage
dans un état extatique qui pourrait être lié à une hypervascularisation
du cerveau.
4.2.3. Les séries types
Dans la suite logique des exercices types, viennent les séries-types
qui jouent à la fois sur la spécicité des exercices et leur répétitivité (voir
III, 2, 4.2).
Photo no 5. – Stéphane Mifsud lors d’une apnée dynamique
(Piscine Guy Boissière, Rouen).
© Photo Frédéric Lemaître
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
Séries droites (photo no 5) : elles jouent sur la simple répétitivité
des exercices, sans augmentation de la difficulté, et elles permettent
une adaptation physiologique douce aux contraintes de l’apnée. Il
est fréquent que l’apnéiste ressente des adaptations progressives de
l’organisme, avec des débuts d’exercices désagréables et laborieux
qui laissent peu à peu place à l’aisance et au plaisir. Les séries droites
sont intéressantes en début d’année, afin de créer un renforcement
psychologique positif chez l’apnéiste qui prend du plaisir avant d’af-
fronter les séries progressives, plus exigeantes physiologiquement et
mentalement.
Séries progressives dynamiques en fonction des niveaux : elles
jouent sur la répétitivité et sur la progressivité des exercices. Il faut les
réserver pour des phases d’intensification de l’entraînement, lorsque
l’orga nisme peut répondre à l’effort demandé. La difficulté de l’exer-
cice augmentant, il est rare que l’aisance et le plaisir aient leur place
dans ce genre deffort. Du point de vue psychologique, elles s’adressent
à des apnéistes au moral solide. Elles ne sont pas, à ce titre, recom-
mandées pour les débutants.
Niveau Séries Départs Vitesse Récupération Volume Durée
26 x 25 m
6 x 25 m
1 min 15 s
1 min 15 s
35 s
45 s
40 s
30 s 300 m 15 min
3
6 x 25 m
6 x 25 m
8 x 25 m
1 min 15 s
1 min 15 s
1 min 15 s
40 s
45 s
50 s
35 s
30 s
25 s
500 m 25 min
45 x 50 m
5 x 50 m
2 min
2 min
60 s
1 min 10 s
60 s
50 s 500 m 20 min
5
6 x 50 m
8 x 50 m
6 x 50 m
1 min 30 s
1 min 30 s
1 min 30 s
50 s
60 s
1 min 10 s
40 s
30 s
20 s
1 000 m 30 min
Tableau no 10. – Séries progressives avec départs réguliers,
augmentation de la durée des apnées et réduction
du temps de récupération.
Il est possible de faire varier plusieurs paramètres, dont la durée de
l’apnée (tableau no 10) ou les intervalles de départ (tableau no 11).
Adapté de Fèvre , 20
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
Niveau Séries Départs Vitesse Récupération Volume Durée
28 x 25 m
4 x 25 m
1 min 15 s
1 min
35 s
35 s
40 s
25 s 300 m 14 min
3
6 x 25 m
6 x 25 m
8 x 25 m
1 min 15 s
1 min
45 s
40 s
35 s
30 s
35 s
20 s
15 s
500 m 25 min
46 x 50 m
4 x 50 m
2 min
1 min 45 s
60 s
55 s
60 s
50 s 500 m 19 min
5
6 x 50 m
8 x 50 m
6 x 50 m
1 min 45 s
1 min 30 s
1 min 15 s
55 s
50 s
45 s
50 s
40 s
30 s
1 000 m 30 min
Tableau no 11. – Séries progressives avec départs
de plus en plus rapides et réduction du temps de récupération.
Séries progressives en statique : le statique se prête aussi bien que le
dynamique à la mise en œuvre d’exercices visant à une accoutumance
à l’hypoxie ou à l’hypercapnie. Dans le premier cas, le principe consis-
tera à maintenir une récupération totale tout en augmentant les durées
d’apnées. Dans le second cas, il visera à maintenir une durée d’apnée xe,
tout en diminuant le temps de récupération (tableau no 12).
Travail hypoxique
Récupération Apnée
Travail hypercapnique
Récupération Apnée
2 min 2 min 30 s 2 min 2 min
2 min 2 min 45 s 1 min 45 s 2 min
2 min 3 min 1 min 30 s 2 min
2 min 3 min 15 s 1 min 15 s 2 min
2 min 3 min 30 s 1 min 2 min
2 min 3 min 45 s 45 s 2 min
2 min 4 min 30 s 2 min
2 min 4 min 15 s 15 s 2 min
Tableau no 12. – Exemple de paramétrage de progressions hypoxique
et hypercapnique en apnée statique.
Adapté de Fèvre , 20
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
4.2.4. Planication d’un entraînement
Le choix, la répétitivité et la progressivité des exercices doivent faire
l’objet d’une planication à diverses échelles temporelles.
Planication sur une longue période : sur une période de l’ordre
de plusieurs mois, il est opportun de distinguer trois phases au cours
desquelles l’accent sera successivement mis sur : 1o des exercices d’amé-
lioration de VO2 max ; 2o des exercices permettant d’améliorer l’accou-
tumance à l’hypercapnie et à la lactatémie ; 3o des exercices améliorant
la résistance à l’hypoxie. Un exemple de transition entre ces trois types
d’exercices et leur prépon dérance est donné dans la gure no 9.
Temps (en mois)
Prépondérance des exercices
1 2 3 4 5 6 7 8
Hypercapnie
Lactatémie
Hypoxie
Figure no 9. – Variations temporelles de la prédominance des exercices
permettant respectivement une amélioration de VO2 max, de la tolérance
à l’hypercapnie, à l’hypoxie et à la lactatémie.
Planication à l’échelle de la séance : les principes dénis sur une
longue période sont applicables à l’échelle d’une séance, avec un travail
long et peu intense qui précédera le travail court et intense, suivi de la
récupération. Un entraînement classique comportera cinq composantes :
exercices d’apnée statique (placés indiéremment en début ou n de
séance), un échauement aérobie (qui peut faire oce de « foncier »),
des exercices de surcharge spécique (hypercapnie, lactatémie, hypoxie),
des exercices techniques, souvent couplés avec une récupération aéro-
bie (tableau no 13).
.
.
VO2max
.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
Phases Durée Exemples de contenu
Apnée statique 45 min
Échauement : 10 min
Travail spécique : 30 min
Prânayâma : 5 min
Échauement aérobie 15 min Nage avec palmes, planche
Surcharges spéciques 30 min Séries hypoxiques,
séries hypercapniques
Technique 15 min Palmage, virages
Récupération 15 min
Nage lente en surface,
chauve-souris,
nage sous-marine inversée
Tableau no 13. – Éléments structurants
d’une séance d’entraînement à l’apnée (2 h).
Il faut souligner l’intérêt de conserver la dualité des entraînements
statique-dynamique, dans la mesure où cela contribue à des bénéces
réciproques, même si, d’après ce qu’il a pour l’instant été prouvé, seule
l’apnée dynamique semblerait permettre une amélioration de l’apnée
statique ().
4.3. Le problème de la motivation
Le manque de volonté est un facteur de rupture instantané de l’apnée
et un facteur pénalisant de l’entraînement (incapacité à respecter les
paramètres des exercices) dans la mesure où l’envie de respirer induit
une sourance physiologique mais aussi psychologique. La motivation
dépend des objectifs généraux de l’apnéiste dans sa démarche de progres-
sion qui peut aller d’une approche purement hédonique à la recherche
de performances « record ». Cette donnée de base est à considérer en
priorité dans la structuration d’un entraînement, en clariant dans l’esprit
des élèves la dose de volonté qu’ils devront investir dans les exercices
en fonction de leurs objectifs propres. Un sportif coutumier de l’eort
aura une capacité bien supérieure à celle de l’apnéiste amateur à rentrer
et demeurer dans le « puits de sourance » propice à sa progression ().
Quelle que soit cette capacité, il conviendra dans la structuration d’un
entraînement de ne pas négliger un renforcement positif permanent an
de limiter la sourance psychologique induite par l’eort. Diérents axes
peuvent être distingués :
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
– association de la notion de plaisir à celle de l’apnée, qui n’est pas évi-
dente sans un eort intellectuel spécique. Le recours à des exercices
permettant des moments extatiques contribue à cette démarche (par
exemple la chauve-souris).
– renforcement de la sensation de progression an de s’inscrire dans
un contexte global de réussite. Le recours à des exercices permettant
d’évaluer cette progression contribue à cette démarche (par exemple
les séries-type d’évaluation).
– culture de la conance dans l’encadrement entretenue par un sou-
tien moral récurrent et la création d’un environnement de bonne
humeur.
– renforcement de la capacité individuelle à positiver an d’optimiser
les facteurs psychiques de la performance.
5. Gestion du risque lié à l’entraînement pour l’apnée
Les adaptations de l’homme à l’apnée restent très limitées si on les
compare à celles d’autres mammifères (, ). Cet état de fait induit
l’existence de nombreux risques à pratiquer l’apnée de façon intensive ().
Lhypoxie induit obligatoirement une sourance physiologique qui reste
acceptable à condition de ne pas dépasser certaines limites. En deçà de
la perte de connaissance, les eets chroniques de l’hypoxie sont mal
connus, en particulier sur le système nerveux, premier compartiment à
sourir du manque d’O2. La dégénérescence des neurones étant quasi-
irréversible, un principe de précaution s’impose quant au risque d’eets
importants liés à une pratique intensive de l’apnée. La performance induit
une sourance accrue, aussi semble-t-il logique de préconiser des moda-
lités d’entraînement qui permettent de travailler dans une zone à risque
minime, à la fois pour un problème de sécurité immédiate (perte de
connaissance aiguë) mais aussi de risque chronique (eets chroniques
de l’hypoxie) et d’optimisation de la progression. Ce dernier point tient
au fait qu’un organisme mis en situation de stress physiologique intense
met beaucoup de temps à récupérer et risque de se retrouver en situation
de « fatigue » en cas de reprise prématurée de l’eort. Dans les deux cas,
la progression n’est pas optimisée mais ralentie. Cette logique conduit
à éviter de travailler dans des zones de stress intense an d’optimiser la
progressivité.
Dans ce chapitre, nous revenons rapidement sur l’état actuel des
connaissances concernant les risques aiguës et chroniques liés à l’apnée
et nous proposons une méthode d’entraînement originale an de mieux
les maîtriser.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
.. : nous ne traiterons pas ici du sujet controversé des accidents
par embolie gazeuse due à la dissolution d’azote dans le sang. Il semble
néanmoins que ce type d’accident soit à prendre en considération au-delà
de 100m de profondeur ().
5.1 Description des risques aiguës et chroniques
5.1.1 Le risque de perte de connaissance anoxique
La perte de connaissance anoxique () intervient lorsque la PaO2
passe en dessous du seuil physiologique moyen de 70mmHg ; elle est
subite et n’est précédée d’aucun signe physiologique, si ce n’est la sen-
sation de « besoin de respirer » chez l’apnéiste, qui dépend quant à elle
de la PaCO2. Ce type d’accident est souvent lié à la recherche de perfor-
mance, notamment lors des compétitions (). Ils peuvent certes avoir des
conséquences dramatiques, mais l’encadrement et la pratique collective
en minimisent grandement la probabilité. Cette perte de connaissance
s’avérera bénigne dans la majorité des cas, lorsque l’apnéiste reprend
connaissance à l’air libre. Un danger de mort existe si la reprise venti-
latoire automatique s’eectue en situation d’immersion, conduisant à
la noyade. Il est donc opportun de distinguer deux niveaux de sécurité :
le premier est inhérent à la limitation des risques de perte de connais-
sance anoxique, le second à la mise en place d’un système permettant
une surveillance des apnéistes autorisant une intervention immédiate
an de réduire le temps d’immersion qui suit la perte de connaissance.
Le premier niveau de sécurité est inhérent à l’entraînement lui-même
et à la nécessité d’adapter de façon optimale cet entraînement au niveau
et à l’état de forme des apnéistes. Certains exercices sont potentiellement
beaucoup plus propices à la perte de connaissance anoxique, notamment
les exercices d’accoutumance à l’hypoxie. Il est aussi possible d’imposer
une approche minimisant les risques d’apnée par un travail restant bien
en amont des situations à risque (voir III, 2.4). La collectivisation de la
sécurité est un passage obligé. Elle permet de limiter les risques d’initia-
tives personnelles dangereuses en maintenant une pression permanente
sur les apnéistes à risque qui ont des réticences à se marginaliser.
Le deuxième niveau de sécurité peut s’obtenir de diverses manières :
– soit en bénéciant d’une surveillance spécique par une personne
agréée (titulaire du BEESAN par exemple) qui reste à l’extérieur du
bassin et dont la seule fonction consiste à identier un problème
et intervenir dans les meilleurs délais. Cette option avantageuse
d’un point de vue sécurité présente l’inconvénient de coûter cher.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
– soit en imposant une surveillance mutuelle des apnéistes. La solution
la plus classique consiste à travailler par binômes. Tous les apnéistes
doivent être formés aux gestes de base en cas de perte de connais-
sance d’un partenaire et le relais est pris par le cadre fédéral ou le
responsable agréé de l’entraînement. Des procédures convention-
nelles sont décidées à l’avance et mise en œuvre par les apnéistes
au cours des exercices. Par exemple le pincement réciproque de
doigts toutes les 15s en n d’apnée statique an d’évaluer l’état
de conscience de l’apnéiste ou l’accompagnement en surface de
l’apnéiste en n d’apnée dynamique longue.
Quel que soit la abilité des procédures de sécurité en place, certaines
règles de base doivent systématiquement être appliquées. Nous citerons
à titre d’exemple la nécessité de ne pas eectuer d’apnée longue à froid,
de prendre en compte un état de fatigue instantané qui engage à éviter
la recherche de performances habituelles, ou encore l’interdiction de
l’hyperventilation. Un choix fondamental en terme de structuration de
l’entraînement repose sur le fait de mettre en œuvre un entraînement
collectif ou un entraînement individuel, qui s’eectue en binôme. Chacun
des deux présentent des avantages résumés dans le tableau no14. Les
inconvénients de chaque option correspondent aux avantages procurés
pa r l ’autre.
Types d’entraînement Avantages
Individuel / binôme > possibilité de moduler l’inten sité de l’entraînement
selon l’état de fatigue
> possibilité d ’appliquer un program me « personnalisé »
> limitation du risque d’aller au-delà de ses possibilités
> limitation du stress imposé par le caractère « com-
mando » du collectif
Collectif > meilleure gestion de l’espace
> respect des paramètres des exercices imposés par un
leader
> eet d’entraînement collectif positif
> sécurité car performances réduites et observation
rappro chée
> meilleure progression indivi duelle
Tableau no 14. – Avantages des options d’entraînement en apnée en piscine.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
5.1.2. Les sourances physiologiques
Nous nous bornons ici à rappeler les dernières données concernant
les diverses fonctions potentiellement aectées par l’apnée.
Fonction pulmonaire
L’i mm ers i on et surtout l’apnée verticale peuvent être à l’origine d’œdèmes
pulmonaires (migration de liquides du sang vers les alvéoles) liés à la sur-
pression. Liner et Anderson () ont trouvé des fonctions pulmonaires
amoindries chez des apnéistes évoluant autour de 75m de profondeur.
Sans atteindre ces profondeurs, la répétitivité intense d’immersions à faibles
profondeurs peut aussi aboutir à ce type de pathologie, comme l’ont montré
Boussuges et coll. () à la suite d’une compétition de chasse sous-marine de
5heures qui a débouché sur la présence de signes d’obstr uctions pulmonaires
chez 10 % des athlètes. Enn, même l’immersion en surface peut aboutir
à ce type de pathologie, comme l’ont démontré Lambrechts et coll. ().
Fonction cérébrale
Le cerveau est très sensible à l’hypoxie et peu d’informations existent
à ce jour sur les séquelles possibles d’apnées répétées. Il est certes connu
que l’organisme met en place un corpus d’adaptations an de maintenir
l’irrigation du cerveau, au détriment du reste du corps ; mais Anderson
et coll. () ont détecté la présence d’un marqueur (S100B) signe de souf-
france cérébrale dans le sang d’apnéistes entraînés. Bien que ce marqueur
ne soit pas synonyme de séquelles cérébrales, ces données engagent à la
plus grande prudence. Cette précaution est conrmée par des scanners
récents d’apnéistes montrant des zones d’hypo-perfusion dans les lobes
frontaux et temporaux des hémisphères cérébelleux ().
Fonction cardiaque
La bradycardie liée au « réexe de plongée » est un mécanisme de lutte
contre les eets de l’hypoxie, notamment sur le cœur ou le cerveau ().
Ceci étant, en plus d’un syndrome de déshydratation et réduction du
volume plasmatique, l’hyperactivité parasympathique provoque des
arythmies cardiaques lors d’un eort prolongé d’apnées successives ().
Autres risques
En marge des sourances liées à l’hypoxie, certains exercices peuvent
induire des symptômes aigües d ’hypercapnie (céphalées, troubles visuels,
etc.) ou de crampes, vis à vis desquels il convient aussi de rester vigilant.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
À noter que la pratique de la IGP pose un certain nombre de problèmes
déjà évoqués précédemment (). Même si Tetzla et coll. () n’ont pas
réussi à prouver sa nocivité à long terme, notamment sur l’élasticité du
parenchyme pulmonaire ; cette pratique est donc à gérer avec vigilance.
À noter aussi que selon Schier and Lindholm (), la pratique de l’IGP
peut induire des embolies gazeuses avec une augmentation signicative
des risques d’ischémies dans le cerveau et le cœur.
Enn, une mauvaise alimentation peut aussi être à l’origine de souf-
frances physiologiques. Lindholm et coll. () ont montré que la perfor-
mance en apnée pouvait être améliorée d’environ 10 % par la prise de
carbohydrates (sucres) et qu’elle pouvait s’avérer dangereuse en situation
de jeûne. Toujours dans le chapitre alimentaire, Engan et coll. () ont
montré que la prise de Nitrates (cf. jus de betterave) augmente de 10 %
la performance en apnée statique.
5.2. La notion de performance acquise comme base
de l’entraînement collectif individualisé en apnée
5. 2.1. Postulats de base
La synthèse des diérentes contraintes d’ordre physiologique, organi-
sationnelle ou liées à la sécurité concourt à rechercher une structuration
des entraînements permettant :
– de réduire le risque de perte de connaissance aiguë ;
de limiter la sourance physiologique potentielle liée à un stress
hypoxique chronique ou aigu et trop élevé ;
de répondre ecacement du point de vue sémantique à des publics
d’apnéistes souvent hétérogènes ;
de permettre aux apnéistes une perception optimale des étapes de
progression et une évaluation objective des acquis.
Ces objectifs peuvent être obtenus par le recours à la notion de « per-
formances acquises », tel que cela a été mis en place dans certaines écoles
d’apnée, dont celle de Nouméa (Nouvelle-Calédonie) entre 2003 et 2008 (6).
5.2.2. La progression par les performances acquises
La nouveauté de ce concept réside dans la diérenciation entre une
performance acquise (PA) qu’un élève est capable de reproduire réguliè-
rement et sa performance maximale, qu’il ne peut produire qu’exception-
nellement mais à laquelle il a tendance à se référer systématiquement.
La notion de PA se décline sous trois valeurs :
temps acquis (TA) pour l’apnée statique ;
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
distance acquise (DA) pour l’apnée dynamique ;
profondeur acquise (PrA) pour la descente en poids constant.
Ces PA correspondent aux performances que l’apnéiste est capable de
reproduire plusieurs fois d’alée dans des conditions de sécurité accep-
tables. Elles sont propres à chaque apnéiste et elles uctuent en fonction
du temps : vers le haut si l’apnéiste a progressé ou s’il est en forme, vers
le bas si l’apnéiste a régressé par manque d’entraînement ou s’il baisse
de forme physique. Les performances acquises sont donc régulièrement
réévaluées individuellement selon des protocoles précis (tableau no 15).
Performance acquise
Nombre
de performances
consécutives
Temps
de récupération
TA – Statique 3 3 min
DA – Dynamique horizontal 3 2 min
PrA – Vertical 3 2 min
Tableau no 15. – Protocole de calcul des performances acquises.
L’objectif de cette approche consiste à évincer de l’entraînement toute
recherche de performance instantanée et à travailler séparément sur les
diérents facteurs de la performance. À titre indicatif, deux facteurs
de la performance au maximum seront mobilisés au cours d’un même
exercice, et trois facteurs au cours d’une même séance. En revanche, à
l’échelle d’un meso-cycle, tous les facteurs pourront être mobilisés à
tour de rôle, certains pouvant néanmoins être prépondérant par rap-
port à d’autres. À l’échelle d’un macro-cycle, tous les facteurs auront été
mobilisés (tableaux no1 et 2).
C’est par la répétitivité et par la progressivité lente des exercices que
l’apnéiste améliore son statut, plus que par la sourance et par l’eort
violent. Une distinction claire est faite entre les séances d’entraînement
et la séance de test des performances. Pratiquement, trois séances d’en-
traînement précèdent une séance de test, encore dénommée séance des
max (sous-entendu « performances maximales ») pour constituer un
« cycle ».
Du point de vue sécurité, le principe des PA et des cycles permet la
mise en place pendant les trois premières semaines d’une sécurité de base
minimale, reposant sur la démarche pédagogique et sur l’implication
des élèves, ainsi que sur la mise en place d’une sécurité accrue lors de la
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
4e semaine au cours de laquelle des performances maximales peuvent
être tentées.
Du point de vue sémantique, le recours aux PA conforte l’élève dans
l’idée que la progression doit être lente mais sûre, faite de sourance
mais aussi de plaisir. Pour donner une image, un marathonien ne court
pas 42 km tous les jours ou toutes les semaines pour s’entraîner. Il ne va
mettre toutes ses qualités physiques, psychologiques et physiologiques
en œuvre qu’une fois de temps en temps, lors d’une compétition par
exemple. Le corps ne supporterait d’ailleurs pas de tels eorts répétés.
Du point de vue pédagogique, le recours aux « performances acquises »
permet d’homogénéiser un programme d’entraînement destiné à des
publics divers. Les exercices ne se déclinent plus sous la forme de
performances « absolues » mais « relatives ». Les exercices sont donnés
en pourcentage des PA et chaque élève eectue le calcul lui-même.
Exemple 1 : admettons que l’on propose à des apnéistes avec des
niveaux hétérogènes, un exercice visant à travailler la résistance à l’hy-
poxie et la technique de palmage ; au lieu d’imposer une seule et même
longueur à des apnéistes dont certains seront en surcharge et d’autres
en sous-charge, il sura de proposer par exemple 10 longueurs à 90%
de la DA avec 2min de récupération. Chaque apnéiste adaptera ainsi la
longueur à ses capacités et travaillera dans le bon intervalle de charge.
Exemple 2 : en dynamique horizontal, un 16×50 m pratiqué régu-
lièrement en piscine (sachant qu’un 50 m peut être très facile pour un
apnéiste niveau 4 mais très dicile pour un apnéiste niveau 3) deviendra
un 16×[60 % de la DA]. Le principe de l’exercice et les temps de récupé-
ration peuvent en revanche rester les mêmes pour tous.
6. Conclusions
Même si ce chapitre peut sembler étoé en terme de recommandations
et de types d’exercices en mesure d’améliorer les performances en apnée,
il est bon d’insister une nouvelle fois sur la faiblesse des données actuelles
en matière d’entraînement à ce sport spécique. Les spécialistes sont
unanimes pour reconnaître que si l’on progresse dans la connaissance des
paramètres physiologiques inuençant la performance, tel que le diving
reex, la maîtrise de leur développement par l’entraînement contient
encore aujourd’hui de grandes zones d’ombre (). Cet état de fait engage
à une certaine prudence et à la nécessité de conserver la sécurité comme
une composante majeure de l’entraînement, notamment vis-à-vis de
l’hétérogénéité du public à qui il peut s’adresser. L’encadrement technique,
en particulier fédéral (FFESSM), doit à ce titre jouer un rôle critique en
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
optimisant l’adéquation entre le public concerné et l’entraînement pré-
conisé, en prenant le recul nécessaire et en mettant au deuxième plan le
savoir technique qu’a pu lui apporter ce chapitre.
Ceci étant, l’entraînement à l’apnée est porteur de promesses très
attractives. Comme l’ont montré Lemaître et coll. (), l’entraînement à
l’apnée diminue l’acidose lactique, le stress oxydatif et le métabolisme de
base; il augmente l’hématocrite, la concentration érythropoiétique, en
hémoglobine et la plupart des volumes pulmonaires (). Il peut à ce titre
constituer une forme d’entraînement recommandé pour tous les autres
sports et ce, en vue d’augmenter les performances en situations aérobie
ou anaérobie. Il constitue un domaine d’application et de recherche par-
ticulièrement attractif pour les décennies à venir.
© Photo Jacques Fab bi
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
Annexe
Facteurs
anatomo-physiologiques
Facteurs
physiologiques acquis
Facteurs
psychiques
Facteurs
techniques
Augmentation de la durée de l’apnée
Performance en apnée
Optimisation de la vitesse de déplacement
Souplesse
des cage thoracique
et chaîne postérieure
Musculature ventilatoire
Capacité pulmonaire totale
(CPT)
Bradycardie
Hématocrite
Acroissement
des réserves en O2
Diminution de la vitesse
de désatur ation du O2
Diminution
de la Lact atémie
Inhibition
des récepteurs mécaniques
(Thorax)
Optimisation
de la chémosensibilité
en O2 et en CO2
Maîtrise
générale
du stress
Capacité
à positiver
Capacité
à limiter
l’ac ti vi
cérébrale
Volon
Diminution
de la
consommation
en O2
Contôle
du tonus
musculaire
Maîtrise
de la ventilation
(+ carpe)
Maîtrise
de la compen sation
Coordination
générale
Maîtrise
des position,
propulsion,
hydrodynamisme
Report de la rupture
de l’apnée
Schéma récapitulatif des principaux facteurs
de la performance en apnée dynamique.
 Éric Clua
III, 2. L’entraînement à l’apnée : approche pratique
Remerciements
L’auteur tient à remercier tout particulièrement Bernard Andréani
du club d’apnée de Nouméa, avec qui beaucoup de concepts évo-
qués dans cette section ont pu être formalisés et mis en pratique en
Nouvelle- Calédonie. Il tient aussi à adresser ses plus vifs remerciements
à Frédéric Lemaître pour lui avoir coné la rédaction de cette partie
épineuse sur un domaine en plein devenir, pour ses précieux apports et
corrections. L’auteur témoigne aussi sa reconnaissance à tous les apnéistes,
en particulier Pierre Frolla et Guillaume Néry, quil a pu côtoyer au
cours de ces dernières années et qui ont contribué à l’élaboration de
cette approche pratique de l’entraînement, pour une avancée collective
dans le domaine.
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Conference Paper
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L’entraînement à l’hypoxie est utilisé depuis de nombreuses années à des fins d’amélioration de la performance. Les études récentes sur les activités subaquatiques, nous permettent de penser que les adaptations de l’organisme à un tel entraînement pourraient être bénéfiques à la pratique d’autres activités physiques. Le but de notre étude était de caractériser les adaptations physiologiques et neuromusculaires consécutives à un entraînement à l’apnée dynamique sur ergocycle et de savoir si des adaptations concernent d’autres groupes musculaires que ceux sollicités par l’entraînement. Huit sujets sains, volontaires (24 ± 5 ans, 180 ± 8 cm, 72 ± 7 Kg) ont suivi le programme d’entraînement pendant trois mois. Les mesures ont été réalisées avant et après l’entraînement. Les résultats montrent une amélioration du temps d’apnée statique de 63 % (p<0,001). Lors de la contraction des fléchisseurs des doigts, avec et sans apnée, on observe une augmentation FM (5%, p=0,031), une baisse RMS (-20%, p=0,031) et de la lactatémie (-24%, p=0,016). Nous observons au niveau des fléchisseurs des doigts des signes de fatigues musculaires moindres après notre entraînement même si celui-ci sollicitait les muscles des membres inférieurs.
Conference Paper
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Cette étude a été réalisée chez trois groupes de sujets : 7 triathloniens (TRI), 7 apnéistes confirmés (APN) et 6 triathloniens entraînés à l’apnée (ENT). En effet, les triathloniens, après une première évaluation, ont suivi un entraînement à l’apnée dynamique d’une durée de 3 mois, à raison de 3 heures de pratique hebdomadaire. Nous avons choisi de suivre l’évolution de différentes variables cardio-circulatoires (Fréquence Cardiaque - FC ; Débits Sanguins Carotidien et Périphérique - DSC et DSP) au cours d’apnées statiques (AS) ou dynamiques (AD) réalisées au sec. La durée maximale d’apnée statique (DMAS) a également été mesurée. Les résultats principaux de cette étude sont qu’au terme des 12 semaines d’entraînement, nous avons pu observer chez le groupe ENT une DMAS et une bradycardie associée comparables aux valeurs mesurées chez les apnéistes. De plus, seuls les groupes APN et ENT présentent une augmentation du DSC, que ce soit au cours des AS ou des AD. Cette étude montre clairement que le degré d’expertise des sujets conditionne leur réponse à l’apnée. De plus, le protocole d’entraînement que nous avons établi semble permettre d’améliorer sensiblement certains des éléments inclus dans le "diving reflex". Ceci serait le signe d’une meilleure adaptation des sujets aux contraintes associées à la pratique de l’apnée. En particulier, ils amélioreraient leur capacité de conservation de l’oxygène ainsi que la protection des organes les plus oxygéno-dépendants.
Article
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The Role of Training in the Development of Adaptive Mechanisms in Freedivers Freediving is a sport in which athletes aim to achieve the longest or the deepest breath-hold dive. Divers are at risk of gradually increasing hypoxia and hypercapnia due to a long time spent underwater and additionally of increasing hyperoxia while depth diving. Exceeding the limits of hypoxia endurance leads to loss of consciousness or even to death whithout immediate first aid. Often enhanced world records indicate the ability to shape specific to the discipline adaptive mechanisms of cardio-pulmonary system which are individually conditioned. During stay underwater heartbeats decelerating called bradycardia, increase in blood pressure, peripheral blood vessels narrowing and blood centralization in freediver's organism. These mechanisms enhance blood oxygen management as well as transporting it first of all to essential for survival organs, i.e. brain and heart. These mechanisms are supported by spleen and adrenal glands hormonal reactions.
Article
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Part I of this series of articles identified the main physiological factors defining the limits of static apnea, while this paper reviews the factors involved when physical work is added in the dynamic distance disciplines, performed in shallow water in a swimming pool. Little scientific work has been done concerning the prerequisites and limitations of swimming with or without fins whilst breath holding to extreme limits. Apneic duration influences all competitive apnea disciplines, and can be prolonged by any means that increase gas storage or tolerance to asphyxia, or reduce metabolic rate, as reviewed in the first article. For horizontal underwater distance swimming, the main challenge is to restrict metabolism despite the work, and to direct blood flow only to areas where demand is greatest, to allow sustained function. Here, work economy, local tissue energy and oxygen stores and the anaerobic capacity of the muscles are key components. Improvements in swimming techniques and, especially in swimming with fins, equipment have already contributed to enhanced performance and may do so further. High lactate levels observed after competition swims suggest a high anaerobic component, and muscle hypoxia could ultimately limit muscle work and swimming distance. However, the frequency of syncope, especially in swimming without fins, suggests that cerebral oxygenation may often be compromised before this occurs. In these pool disciplines, safety is high and the dive can be interrupted by the competitor or safety diver within seconds. The safety routines in place during pool competitions are described.
Article
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Breath-hold divers report transient, severe neurological symptoms that could be caused by arterial gas embolism after glossopharyngeal insufflation. This technique is often used to overinflate the lungs and stretch the chest prior to breath-holding and can increase the transpulmonary pressure to around 7–8 kPa, so introducing risk of pulmonary barotrauma. Airway pressure, blood pressure and static spirometry (nitrogen dilution) were measured simultaneously in ten subjects attempting to identify individuals at risk. Compared to baseline, total lung capacity (TLC) after glossopharyngeal insufflation increased by 19 % along with increased vital capacity (23 %) and residual volume (6 %) (P < 0.05), while mean relaxed airway pressure (P aw) at TLC increased from 3.62 ± 0.93 to 7.26 ± 2.04 kPa as a result of performing glossopharyngeal insufflation (P = 0.0001). Blood pressure fell during glossopharyngeal insufflation and attained relaxed airway pressure correlated positively to baseline mean arterial pressure in the subjects. Two of the subjects had glossopharyngeal insufflation-related accidents before the study and two subjects (with the highest P aw during GI; 9 and 10.3 kPa respectively) suffered glossopharyngeal insufflation-related accidents within 6 months after our study, with one suffering a non-fatal drowning accident. The principal finding of this study was that some subjects were able to use GI to reach P aw high enough to suggest a risk of pulmonary barotrauma, while other subjects would lose consciousness due to hypotension while still within safe limits of pulmonary pressure. This mechanism could offer an alternative explanation to drowning in breath-hold divers, and indicates that glossopharyngeal insufflation should be avoided or done with extreme caution.
Article
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Ever since the first deep diving competitions were organized, there has been debate about when the ultimate limits of human apnoeic performance will be reached, and which factors will determine these limits. Divers have thus far surpassed all former predictions by physiologists in depth and time. The common factor for all competitive apnoea disciplines is apnoeic duration, which can be prolonged by any means that increase total gas storage or tolerance to asphyxia, or reduce metabolic rate. These main factors can be broken down further into several physiological or psychophysiological factors, which are identified in this review. Like in other sports, the main aim in competitive apnoea is to extend human performance beyond the known limits. While a beginner may extend apnoeic duration by getting closer to his or her personal limit, the elite diver can only extend the duration further by pushing the individual physiological limit further by training. In order to achieve this, it is essential to identify the performance predicting factors of apnoea sports and which factors can be affected by training, work that has only just begun. This is the first of two papers reviewing the main factors predicting performance in competitive apnoea diving, which focuses on static apnoea, while the following paper will review dynamic distance and depth disciplines. Great improvements have been made in all diving disciplines in recent years and the 10-minute barrier in resting 'static apnoea' has been broached. Despite this, current training methods and the strategies employed suggest that duration can be prolonged still further, and divers themselves suggest the ultimate limit will be 15 minutes, which appears physiologically possible, for example, with further development of techniques to reduce metabolic rate.
Article
Electrocardiograms showed bradycardia developing in men and women during apnea in air and more markedly when submerged in water. Intervals between heartbeats reached 2 sec. The onset and degree of bradycardia were not reduced by vigorous swimming underwater. The bradycardia appeared with more regularity and in greater degree in practiced and capable swimmers. The rapidity of onset of this bradycardia indicates that, as in many natural diving animals, it is reflexly initiated. Submitted on September 4, 1962
Article
Les connaissances concernant la rupture de l'apnée volontaire ont été déterminées lors de protocoles dont le paramètre de référence a longtemps été représenté par la durée de l'apnée (breath-holding time: BHT). Plus récemment (dans la période 1970–1980), les chercheurs ont tenté d'expliquer les origines de la sensation du « besoin de respirer(dyspnea) ressentie en fin d'apnée. Les travaux effectués dans ce domaine ont mis en évidence la complexité des interactions existant entre les facteurs classiquement admis qui sont d'origines chimiques, mécaniques et psychologiques, à laquelle s'associent de nouvelles connaissances, issues d'expérimentations originales, prenant en compte un paramètre plus pertinent que le temps qui est l'appréciation de l'activité des centres respiratoires, au moyen des mesures de la pression d'occlusion et du débit inspiratoire moyen. Ainsi, si les stimulations d'origine chimique sont présentes en permanence lors d'une apnée, il est montré, à partir du modèle de Godfrey et Campbell (1968), que des stimulations mécaniques (liées au volume pulmonaire) et dynamiques (en relation avec l'absence de mouvement respiratoire) influencent de façon prioritaire les résponses physiologiques. Ce modèle, qui fait cependant référence, est actuellement en partie remis en question. Dans cet exposé sont également rapportés l'influence de divers facteurs (psychologiques, exercice, altitude) ainsi que l'effet de l'entraînement sur le contrôle de l'apnée.
Article
Acute dietary nitrate (NO₃⁻) supplementation has been reported to lower resting blood pressure, reduce the oxygen (O₂) cost of sub-maximal exercise, and improve exercise tolerance. Given the proposed effects of NO₃⁻ on tissue oxygenation and metabolic rate, it is possible that NO₃⁻ supplementation might enhance the duration of resting apnea. If so, this might have important applications both in medicine and sport. We investigated the effects of acute NO₃⁻ supplementation on pre-apnea blood pressure, apneic duration, and the heart rate (HR) and arterial O₂ saturation (SaO₂) responses to sub-maximal and maximal apneas in twelve well-trained apnea divers. Subjects were assigned in a randomized, double blind, crossover design to receive 70 ml of beetroot juice (BR; containing ∼5.0 mmol of nitrate) and placebo juice (PL; ∼0.003 mmol of nitrate) treatments. At 2.5 h post-ingestion, the subjects completed a series of two 2-min (sub-maximal) static apneas separated by 3 min of rest, followed by a maximal effort apnea. Relative to PL, BR reduced resting mean arterial pressure by 2% (PL: 86±7 vs. BR: 84 ± 6 mmHg; P=0.04). The mean nadir for SaO₂ after the two sub-maximal apneas was 97.2±1.6% in PL and 98.5±0.9% in BR (P=0.03) while the reduction in HR from baseline was not significantly different between PL and BR. Importantly, BR increased maximal apneic duration by 11% (PL: 250 ± 58 vs. BR: 278±64s; P=0.04). In the longer maximal apneas in BR, the magnitude of the reductions in HR and SaO₂ were greater than in PL (P ≤ 0.05). The results suggest that acute dietary NO₃⁻ supplementation may increase apneic duration by reducing metabolic costs.