Pr Thomas Similowski et Guillaume Jacquemont
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Introduction
L’appareil respiratoire, initialement façonné par l’évolution pour sa capacité à apporter de l’oxygène (en fait du dioxygène, soit deux atomes d’oxygène), a subi une série d’exaptations. Ces transformations ont permis de récupérer un système préexistant pour d’autres rôles avantageux, comme la parole. Ainsi, nous sommes devenus capables de prendre le contrôle de notre respiration pour lui dicter un autre rythme que celui de nos besoins vitaux. À cela s’ajoute notre développement individuel.
Chapitre 1 : Souffle et Cerveau
Le souffle et le cerveau sont intimement liés. La virtuosité respiratoire active de vastes réseaux neuronaux qui oscillent au rythme du va-et-vient de l’air dans nos poumons. Le système de contrôle automatique de la respiration est situé dans le tronc cérébral et dicte, nuit et jour, un rythme régulier aux muscles actionnant les poumons. Ce système permet en permanence d’apporter à l’organisme la quantité d’air dont il a besoin. À ce système s’ajoute un deuxième centre de commande dans le cortex, permettant de prendre le contrôle de la respiration pour lui insuffler un rythme autre que celui des besoins physiologiques. Enfin, un troisième système de pilotage dans le « système limbique », en lien avec les émotions, rend le souffle audible et visible, constituant un mode de communication non verbale.
Nous ne prenons conscience de notre respiration automatique que lorsqu’un changement ou une anomalie survient, et c’est presque toujours synonyme d’émotions négatives. Le va-et-vient du flux d’air dans le corps crée une lente oscillation dans le système nerveux, modulant les réseaux neuronaux impliqués dans la mémoire, le sommeil, l’attention, la conscience de soi, l’introspection et la planification du futur. Les fonctions du corps et du cerveau sont intimement liées et façonnent ensemble la cognition.
Le travail du souffle améliore la capacité à inspirer et à expirer, augmentant de 15 % le volume d’air. Par exemple, les chanteurs amateurs dans une chorale voient cet entraînement modifier non seulement leurs muscles respiratoires mais aussi leur cerveau, qui affine ses réseaux de contrôle. Cette plasticité cérébrale se travaille dans tous les apprentissages moteurs. La VO2 (consommation d’oxygène par minute) est une mesure plus juste que le nombre de litres d’air mobilisés, car elle rend compte de la manière dont l’organisme extrait l’oxygène du flux d’air passant par les poumons.
Chapitre 2 : Respiration et Sentiment du Soi
La respiration fonde en partie le « sentiment du soi ». Bien que nous soyons une entité faite de milliards de cellules différentes, c’est notamment grâce à la respiration que nous savons que notre corps nous « appartient ». Nous le sentons bouger au rythme de celle-ci. Le cœur joue également un rôle important, notamment dans les pensées spontanées auto-centrées (par exemple, « il faut que je… » plutôt que « il pleut… »). Ces pensées surviennent lorsque les réponses cérébrales à nos battements de cœur sont intenses. De même, si nous voyons la photo de quelqu’un qui clignote au rythme de nos battements de cœur, nous trouverons qu’elle nous ressemble plus qu’une autre dont les clignotements seraient aléatoires. Tout ce qui bat au même rythme que nous est perçu comme lié à nous.
Le sens du soi est aussi fondé sur la perception des cinq sens (je vois, j’entends, je sens…). Si l’on place quelqu’un dans un caisson qui le prive de sensations sensorielles, les seules perceptions lui parvenant étant internes, la respiration devient la principale source de perception. Chacun de nous possède une manière unique de respirer, une identité respiratoire qui est comme une signature. Bien que nous puissions volontairement modifier notre respiration, nous ne pouvons changer notre identité respiratoire.
La respiration s’adapte également à l’activité intellectuelle. Le cerveau, gros consommateur d’énergie (20 % de l’énergie totale alors qu’il représente 2,5 % du poids du corps), voit sa consommation augmenter lorsqu’il est engagé dans une activité inhabituelle ou ardue. Cependant, lorsqu’une personne est absorbée dans une activité mentale (comme un jeu vidéo ou un travail de précision), il y a souvent des pauses respiratoires, ou mini-apnées.
Le cœur réagit de manière unique face aux différentes émotions : il accélère ses battements. La respiration, en revanche, varie selon les émotions. Pour celles ressenties comme désagréables ou douloureuses, l’inspiration est plus longue ; pour les autres, c’est l’expiration. Une stimulation douloureuse provoquerait une hyperventilation (douleur + stress de la douleur), ce qui ensuite serait bénéfique car cela permet l’évacuation du dioxyde de carbone. La concentration sanguine en dioxyde de carbone chute, diminuant l’activité des centres cérébraux de la douleur, ce qui confère une fonction antalgique à l’hyperventilation.
La signature des émotions se manifeste par un souffle plus rapide et régulier en cas d’anxiété, variable avec une inspiration plus courte en cas d’amusement ou de rire, et des pauses dans la respiration en cas de dégoût. Les soupirs peuvent exprimer l’ennui, la fatigue, la détente, le soulagement ou la peur. L’altération de la respiration sous l’effet d’une émotion est contagieuse, non seulement parce qu’elle est audible et parfois visible, mais aussi parce qu’en expirant, nous rejetons des composés volatils qui informent, de manière non consciente, les personnes présentes des multiples processus biologiques et chimiques en cours. Par exemple, la composition de l’air dans une salle de cinéma varie en fonction des émotions que le film inspire, d’autant plus si les passages sont anxiogènes ou drôles. Cela aurait eu un impact sur l’évolution.
La respiration exerce un très fort impact émotionnel. Par exemple, les proches d’un patient décédé en réanimation ont plus de mal à faire leur deuil si le mourant a éprouvé des difficultés respiratoires au moment de mourir. Les problèmes de souffle déclenchent une détresse empathique accompagnée souvent d’une stratégie d’évitement, mais aussi de sollicitude qui apporte un soulagement à la personne en souffrance. La respiration nous relie les uns aux autres et peut donc avoir un impact sur notre entourage mais aussi sur nous-mêmes. L’hyperventilation, associée à l’anxiété, la peur ou la colère, accélère l’évacuation du dioxyde de carbone, entraînant une cascade de réactions chimiques. Les flux de particules chargées (notamment potassium et calcium) entre les neurones peuvent perturber la circulation des influx électriques dans le système nerveux, provoquant picotements, vertiges, douleurs dans le ventre ou la poitrine, crampes, signes de la tétanie, angoisse ou attaques de panique. Respirer dans un sac ou dans ses mains permet de retenir le dioxyde de carbone et de neutraliser l’hyperventilation. Une respiration rapide contrôlée libère des endorphines qui neutralisent l’angoisse ou l’empêchent d’être trop forte, mais cela ne fonctionne pas chez ceux qui souffrent d’anxiété pathologique.
Chapitre 3 : Respiration et Relaxation
La respiration est l’énergie solaire du monde de la relaxation : c’est un instrument de régulation émotionnelle gratuit, inépuisable, et facile d’utilisation. Des racines anciennes attestent de son pouvoir apaisant, avec des mentions dans le Rig Veda, les Upanishads, les Yoga Sutras, et le training autogène de Schultz. Depuis quelques années, certaines de ces techniques ont fait l’objet de recherches scientifiques confirmant largement leur pouvoir apaisant.
En 2022, une étude de Sachin Kumar Sharma et ses collègues de la Fondation pour la recherche Patanjali a montré qu’après 18 minutes d’exercices de contrôle du souffle issus du yoga (nadi shodana, bhramari, plavini), les volontaires ressentaient une réduction de 10 % de leur sentiment d’anxiété. En 2021, des chercheurs français ont démontré qu’une simple séance de 5 minutes de ralentissement de la respiration et d’allongement de l’expiration suffisait à apaiser l’anxiété ressentie. Les bienfaits augmentent avec l’entraînement, et toutes les techniques respiratoires, lorsqu’elles sont pratiquées régulièrement, procurent un apaisement plus profond et durable.
Ces procédés agissent sur notre corps et notre esprit en modulant consciemment le souffle, procurant un sentiment réconfortant de maîtrise sur son corps. Les études sur le nadi shodana montrent une baisse du niveau de stress avant de prendre la parole en public. Le neuroscientifique Jean-Philippe Lachaux propose d’enseigner ces pratiques à l’école pour aider les enfants à s’apaiser, favorisant ainsi les fonctions cognitives de haut niveau et améliorant les résultats scolaires en diminuant le stress engendré par les examens.
Les techniques respiratoires ont également des effets sur le sommeil lorsqu’il est dégradé par une anxiété chronique. Une respiration lente (6 cycles par minute pendant 20 minutes avant d’aller se coucher) raccourcit l’endormissement et réduit les réveils nocturnes. En 2015, une étude a montré l’efficacité du yoga et de la respiration sur l’anxiété généralisée et la dépression après 10 sessions de 2 heures réparties sur 2 semaines, avec un maintien de cette amélioration un mois plus tard grâce à une séance hebdomadaire et une routine à la maison. Ces techniques sont également efficaces sur le stress post-traumatique, à condition d’être intégrées dans une prise en charge globale.
Le stress favorise les maladies cardiovasculaires et l’hypertension. Plusieurs travaux suggèrent que les exercices respiratoires pourraient aider à prévenir le développement de ces pathologies. Cependant, comme ces exercices sont souvent couplés avec des pratiques de yoga, il est difficile de déterminer l’influence spécifique de la respiration.
De nombreuses études montrent que se focaliser sur sa respiration diminue l’attention accordée à d’autres préoccupations, comme les ruminations. Cela permettrait aussi d’éteindre le réseau du « mode par défaut », responsable des ruminations négatives ou des inquiétudes exagérées pour l’avenir. La focalisation sur le souffle active le cortex préfrontal, responsable du contrôle de l’attention, atténuant l’activité de l’amygdale, le centre cérébral de l’anxiété. Le cortex préfrontal influence également la production de sérotonine, améliorant ainsi l’humeur.
La plupart des exercices respiratoires visent à ralentir la respiration. En général, un adulte respire en moyenne 12 à 15 fois par minute. Descendre à 10 respirations par minute est déjà une respiration lente, plus ample et plus régulière, activant le système nerveux parasympathique. Cela ralentit la fréquence cardiaque, abaisse la pression artérielle, diminue la production de cortisol (hormone du stress), et développe un sentiment de relaxation.
Chapitre 4 : Maîtriser le Pouvoir de l’Odorat
Pour percevoir un parfum, l’inspiration est nécessaire car les cils olfactifs se trouvent dans le nez. La perception du goût passe aussi par ces cils via la voie rétronasale, par laquelle passent les molécules odorantes des aliments dégagées par la mastication. Le choix d’un partenaire de vie est souvent basé sur l’odeur, qui indique le système immunitaire le plus complémentaire du nôtre. Cette préférence, probablement sélectionnée par l’évolution, favorise une plus grande satisfaction dans le couple et les relations sexuelles.
L’odorat nous permet de déceler les dangers, comme les aliments impropres à la consommation. Il nous relie en permanence à notre environnement et à nos souvenirs et émotions. Cependant, il existe une incertitude quant à la présence de phéromones humaines, bien que nous puissions en avoir perdu la faculté.
La promenade en forêt est le meilleur moyen d’activer le système parasympathique, baisser le stress, et renforcer le système immunitaire grâce aux molécules odorantes émises par les arbres, notamment les phytocides. Les odeurs nous immergent plus profondément dans nos souvenirs que les éléments visuels ou auditifs, souvent liés à l’enfance, entre 6 et 10 ans. Cela s’explique par la connexion directe du bulbe olfactif à l’hippocampe (mémoire) et à l’amygdale (émotions), faisant partie du système limbique, apparu précocement au cours de l’évolution et très impliqué dans nos ressentis intimes.
Respirer une odeur agréable est un moyen puissant d’améliorer son humeur et de calmer son anxiété, atténuant même le niveau d’inflammation dans le cerveau. À l’inverse, une odeur désagréable accélère la respiration, avec une légère hyperventilation, tandis qu’une odeur agréable la ralentit et l’amplifie, apaisant tout l’organisme. Les senteurs agréables enclenchent un cercle vertueux, évoquant des émotions positives ou des souvenirs heureux. Humer réellement le parfum choisi ou se représenter le faire active les mêmes circuits cérébraux de l’olfaction, favorisant une respiration nasale apaisante.
Des recherches évaluent les effets de l’aromathérapie, notamment l’huile de lavande contre l’insomnie et la dépression. Une étude montre que la lavande incite les cellules nerveuses à produire davantage de GABA, un neurotransmetteur favorisant la relaxation, le sommeil, la mémorisation, et le contrôle de la peur et de l’anxiété. D’autres huiles essentielles stimulent la libération de neurotransmetteurs clés pour la régulation de l’humeur, comme la sérotonine et la dopamine.
Les personnes souffrant d’anosmie (perte totale de l’odorat) ou d’hyposmie (perte partielle) présentent un dérèglement des circuits des émotions au niveau cérébral, avec une augmentation des tendances et symptômes dépressifs. Ceux qui souffrent d’anosmie ont un risque quatre fois plus élevé de mourir dans les cinq ans à venir, soulignant l’importance de nos facultés olfactives pour notre santé globale.
Chapitre 5 : Souffler sur sa Voix
Les cordes vocales vibrent environ 200 fois par seconde, et la phonation se fait sur l’expiration. Une phrase « normale » nécessite environ 0,5 à 1 litre d’air passant à travers les cordes vocales. Pour parler plus fort, chanter ou dire une longue phrase sans reprendre son souffle, le cortex cérébral commande aux muscles inspiratoires d’accroître l’amplitude des inspirations précédant la production de sons, appelées inspirations préphonatoires. Cela permet au volume d’air expiré d’aller jusqu’à 3-4 litres. Le cerveau anticipe le volume nécessaire en fonction des phrases ou de l’activité envisagée, modifiant la respiration pour répondre aux besoins de phonation.
La production du moindre son met en jeu des mécanismes cérébraux d’une sophistication impressionnante, exploitant tout un réseau de modules respiratoires intégrés à des circuits commandant les muscles de l’articulation, en surface et en profondeur du cerveau. Les muscles impliqués dans l’inspiration sont le diaphragme et les intercostaux externes, tandis que ceux impliqués dans l’expiration sont les abdominaux obliques et le grand droit.
L’apparition du langage a suivi des modifications anatomiques, notamment la coordination de la langue et du larynx, il y a environ 2,8 millions d’années avec le genre Homo. Le chant est bienfaisant, permettant une connexion aux autres et améliorant la santé physique et mentale. Par exemple, une maman chantant une berceuse à son nourrisson libère de l’ocytocine, l’hormone de l’amour et de la confiance, apaisant ainsi le stress et l’anxiété. Lorsque la mère chante, l’enfant à naître bénéficie également de cette libération d’ocytocine.
Dans une chorale, 30 minutes de chant suscitent un état d’esprit plus détendu et énergique, renforçant la cohésion et la capacité de résilience au sein du groupe. Le chant entraine la libération d’endorphines et diminue la concentration de cortisol, activant le système parasympathique. Ces effets sont corrélés non pas au chant lui-même, mais plutôt au fait que la respiration est le facteur clé produisant les effets physiologiques observés. Chanter ralentit la respiration jusqu’à 6 cycles par minute, la fréquence préconisée par la cohérence cardiaque. Cependant, il est important de noter que la cohérence cardiaque n’est pas l’unique moyen de travailler sa respiration, et une variabilité de la fréquence cardiaque est nécessaire.
Chanter ou marcher à un rythme modéré développe équivalemment les muscles respiratoires. Les prières et mantras, comme « om mani padme om » ou « ave maria » en latin, avec une alternance entre les couplets, créent un cycle de 6 respirations par minute. Les religions ont peut-être développé empiriquement des prières incitant à adopter ce rythme, exploitant le mécanisme de base de la respiration profonde.
Avec l’âge, la « capacité vitale » (quantité maximale d’air que l’on est capable d’inspirer après avoir vidé ses poumons autant que possible) diminue en moyenne de 40 % entre 20 et 80 ans. Cela affecte la stabilité et la force de la voix, ralentissant le débit de parole et influençant l’âge perçu. La voix est intimement liée aux émotions, influencée par le moteur respiratoire et les signaux émotionnels comme le débit de parole, la hauteur, le volume, et l’intonation.
Chapitre 6 : Bien Respirer pour Faire du Sport
Lors d’un effort sportif, le débit d’air mobilisé passe de 7 litres par minute environ à 80-150 litres en cas d’effort intense, et jusqu’à 200 litres pour certains sportifs de haut niveau. Les cellules musculaires consomment plus de glucose (stocké dans le foie et les muscles sous forme de glycogène) et, pour le brûler, elles ont besoin d’oxygène. L’organisme doit ensuite évacuer les déchets résultant de la combustion cellulaire, notamment le dioxyde de carbone, par l’accélération de la respiration. Le cœur pompe jusqu’à 5 fois plus de sang par minute, passant de 4-5 litres par minute à 20, voire 35 litres pour les plus entraînés.
Le cerveau permet tous ces ajustements et les commence dès lors que l’activité physique est envisagée. Certaines aires motrices de l’encéphale simulent l’exercice physique planifié ou imaginé, ajustant ensuite la respiration en fonction de la quantité de dioxyde de carbone rejetée et de l’intensité des contractions musculaires.
L’effort physique atténue les ressentis négatifs, favorise une meilleure santé, et renforce les émotions positives. Lors de l’activité, nous sommes détournés des ruminations négatives, et il y a libération de dopamine, sérotonine, et endorphines, impliquées dans le plaisir, le bien-être, et la motivation. Une autre substance majeure relâchée dans le cerveau est le facteur cérébral de croissance (BDNF), qui stimule la survie et la croissance des neurones. Ces neurones se ramifient davantage, créant plus de connexions avec les autres cellules nerveuses, ou se multiplient, notamment dans l’hippocampe, centre de la mémoire et de la régulation émotionnelle.
Guillaume Néry, double champion du monde d’apnée, pratique l’Uddiyana Bandha. Les champions d’apnée, grâce au yoga, à la méditation, et à d’autres techniques psycho-corporelles, parviennent à un contrôle de leur mental, voire à une dissociation sensorielle, permettant un détachement des sens, des pensées, et de la peur. Le besoin impérieux d’inspirer n’est pas déclenché par le manque d’oxygène mais par un excès de dioxyde de carbone, servant d’alarme cérébrale.
Il existe une différence entre les capacités respiratoires des hommes et des femmes. À âge et taille identiques, les femmes possèdent des bronches plus petites que les hommes, bien que leur métabolisme musculaire soit tout aussi efficace.
Chapitre 7 : À Bout de Souffle
La pollution affecte gravement l’appareil respiratoire, qui inhale entre 15 000 et 30 000 litres d’air par jour, avec une surface d’échange avec le sang équivalente à la moitié d’un court de tennis. Les substances toxiques, polluants, poussières naturelles, et moisissures pénètrent dans l’organisme par cette voie. Le tabagisme, en particulier, est une cause majeure de décès et contribue à l’appauvrissement des populations et de la terre elle-même, émettant du dioxyde de carbone représentant 20 % des émissions de transport aérien.
Pour les asthmatiques, de multiples techniques psychothérapeutiques et psycho-corporelles apportent un apaisement, notamment le yoga, le tai-chi, et l’hypnose. L’hypnose, en alimentant le cerveau avec des expériences respiratoires agréables, peut soulager les cas d’hyperventilation due à l’anxiété ou à la panique, où il n’existe ni anomalie physiologique mesurable ni traitement codifié. Les thérapies cognitivo-comportementales (TCC) visent à développer une perception plus juste et moins angoissante des capacités respiratoires réelles.
La prise en charge des maladies respiratoires doit être globale et holistique, traitant les poumons, apaisant l’esprit, et réagenceant la vie.
Conclusion
Nous ne devrions pas craindre que l’air que nous respirons ne nous rende malade. Pour cela, il convient de veiller à notre environnement personnel, à notre mode de vie, et de prendre conscience collectivement que nous respirons tous le même air.