Il y a un côté paradoxal dans la propagation actuelle de la pratique respiratoire. En effet, on a l’impression de découvrir quelque chose d’extraordinaire alors que respirer existe depuis le début de la vie aérobie… En cherchant à tracer justement l’histoire de la respiration, je suis tombé sur un superbe article. Publié en 2012 dans le journal Comprehensive Physiology par Robert Fitzgerald et Niel Cherniack, cet article propose de retracer les découvertes sur la respirations au cours de l’histoire. Dans ce post, je vais donc faire un résumé de cet article et y ajouter les quelques connaissances que je peux avoir sur le sujet.

Pourquoi redécouvre-t-on la respiration?

Curieusement, la respiration au-delà de son aspect purement ventilatoire n’a pas été tant étudiée que ça par la science moderne. Une vraie recherche dessus n’a été entreprise dessus qu’il y a 80 ans avec une véritable accélération ces 30 dernières années. Ceci étant lié à l’augmentation de la connaissance sur les différents chémorécepteurs et la régulation neurologique.

Entre temps, les pratiques traditionnelles et plus ou moins spirituelles ont gardé la main sur l’étude de la respiration. Ou plutôt, la respiration a continué à être développée par ce type de pratique. Il est donc intéressant de retracer une histoire de la respiration.

La contribution des anciens à la connaissance de la respiration

L’histoire de la respiration remonte à loin. Avant même de savoir comment contrôler la respiration il fallait savoir comment on respire. Très tôt, la ventilation et la circulation sanguine ont été liées. En Occident, les connaissances sur le sujet proviennent principalement de l’Egypte ancienne. Pour l’Orient, ces connaissances sont encore plus vieilles puisqu’on les dates au minimum du troisième millénaire avant J.C.. En effet, des écrits sur les bonnes pratiques respiratoires se retrouvent dans des textes chinois, en particulier dans le Taoïsme. Les techniques respiratoires y sont en effet un composant essentiel de bonne santé et de longévité.

Durant la même période, les hindous eux développaient le pranayama, issu des traditions vedique. En particulier, la pratique consistant à respirer de façon alternative avec l’une puis l’autre narine avec des longues respirations profondes. Cette pratique a été décrite comme ayant des effets sur l’asthme, le rythme cardiaque et sur la prolongation de l’espérance de vie. Ceci suggère que dès cette époque, la respiration était considérée comme une pratique importante de santé. D’ailleurs, l’histoire de la respiration dans l’hindouisme pourrait être un sujet à part entière au vu de sa richesse.

L’histoire de la respiration chez les grecs

Parmi les grecs, Anaximes, en Asie mineure, parle du souffle en -570 et suggère qu’il nous porte en bonne santé. Empodocles en -450 en Sicile, connaissant bien la circulation sanguine, propose que la respiration n’a pas lieu seuleemnt dans les poumons mais dans l’ensemble des tissus. En -400, Hippocrate et les chercheurs de l’époque disent que le coeur et les poumons génèrent la chaleur corporelle tandis que la respiration sert à rafraîchir cette chaleur.

Hippocrate, père de la médecine

Platon lui-même insiste sur l’importance d’équilibrer cette chaleur interne avec la respiration pour rester équilibré. Un concept intéressant qui place la respiration déjà à un niveau plus mental que biologique. D’ailleurs, il est intéressant de noter l’utilisation du terme pneuma par les grecs pour désigner la respiration. En effet, ce mot désigne également l’esprit. La distinction entre le physiologique et le spirituel n’est donc pas nette.

Aristote, lui , a étudié le système respiratoire chez les dauphins et les marsouins et décrit le système artériel et veineux. Néanmoins, c’était un biologiste plus qu’un physiologiste et il en était resté à un stade descriptif. On considère que le premier fondateur de la physiologie respiratoire est Erasistratus en -280. Bien qu’il se soit trompé de sens, il avait réussi à cartographier le système circulatoire.

Pour trouver une avancée significative, il faut ensuite attendre 200 après JC avec Galen de Pergamon, physiologiste grec, chirurgien, de l’empire romain. Un de ses apports les plus marquant fut de comprendre que les artères transportaient le sang et non l’oxygène. Pendant 1400 ans, il resta une des références sur le sujet et traduit en latin, arabe, syrien et hébreu. Son modèle, bien que pleins d’approximation, resta le modèle accepté jusqu’au 17eme siècle…

Histoire de la respiration pendant le moyen-âge

En fait, assez peu de grandes découvertes scientifiques furent effectuées à cette époque. L’histoire de la respiration au moyen-âge est donc assez pauvre. Néanmoins, le brassage culturel lié aux différentes invasions a permis de faire voyager les différentes pratiques respiratoires. A cette époque, en occident, les respirations sont liées aux religions. Les cantiques, les prières ou les enseignements ésotériques intègrent des techniques respiratoires qui ont toujours cours aujourd’hui. Si on date l’alchimie de cette époque, on peut alors trouver l’alchimie interne qui s’appuie sur la respiration. De plus, les moines copistes détenaient à cette époque là à peu près l’intégralité de la connaissance écrite. Il est donc cohérent que le savoir de l’époque viennent de l’Eglise.

La seule contribution scientifique notable fut celle d’un physiologiste arabe Ibn An-Nafis (mort en 1288). Il est le premier à avoir décrit la circulation pulmonaire. Plus généraliste, mais un grand scientifique de l’époque, le perse Avicenne ( environ 1000). Il ne traita pas de la respiration en particulier mais ses ouvrages d’anatomie et de médecine furent la référence de l’époque. Il influença Descartes, Galilée ou Spinoza. Son livre, Canon de la médecine était encore l’ouvrage de référence à la faculté de médecine de Montpellier et de Louvain en 1600.

Ibn An-Nafis

Histoire de la respiration du XVI au XVIIIeme siècle

Cette période marque le début des grandes corrections sur le modèle physiologique de la respiration. L’histoire de la respiration occidentale marque donc une sérieuse accélération. Léonard de Vinci proposa que les muscles inter-costaux permettent de gonfler les poumons. Vesalius fit quant à lui un descriptif détaillé du trajet des vaisseaux pulmonaires qui corrigea le travail de Galen. L’anatomie après 1543 passa donc de Galen à Vesalius. Eustache au milieu de 1550 décrivit les bronches, les artères et les veines ainsi que le système nerveux autonome. Néanmoins, malgré ces avancées sur l’anatomie, le but de la respiration n’était pas compris, à cause du manque de connaissance sur l’oxygène.

Malpighi commença à combler ce manque de connaissance. Plus connu sur son travail sur les reins, le pancréas et le foie, il a été le premier à montrer via des approches microscopiques (le premier microscope date de cette période) et macroscopiques que l’air passe dans la trachée puis descend jusqu’aux bronches. Il était alors clair que l’air descendait dans les alvéoles tandis que le sang s’y rendait. Le lien était alors fait entre les deux et le rôle de la respiration également. Toutefois, toujours aucune réflexion sur comment la respiration devrait se faire ou être contrôlée.

C’est autour de 1650 que s’appuyant sur cette découverte, le rôle de l’air et plus particulièrement de l’oxygène fut réellement abordé. on se rendit compte que c’est l’oxygène qui est nécessaire à la vie (avec des expériences sur des animaux que je vais passer ici…). C’est aussi à cette époque qu’on se rendit compte que le sang change de couleur en fonction de s’il transporte de l’oxygène ou pas.

Néanmoins, le fait que ce soit l’oxygène le principe actif ne fut identifié qu’au 18 eme siècle. C’est à la même période que la présence de CO2 dans l’air expiré fut identifié, cela grâce à l’explosion de la chimie, avec Lavoisier en tête. Lavoisier commença d’ailleurs à étudier le métabolisme énergétique et le lia à l’oxygène.

Lavoisier

Le contrôle de la ventilation en fonction du CO2 

L’occident remonte enfin les connaissances orientales sur le contrôle respiratoire dans l’histoire de la respiration au 19 eme siècle.C’est au milieu du 19eme siècle que les chercheurs ont supposé que le fait que l’on ne puisse pas retenir notre respiration plus de 2 minutes (en général) était lié au fait que le nerf vague soit régulé par le CO2. En 1812, LeGallois montra pour la première fois que le contrôle de la respiration semble lié à la medulla. En effet, lorsqu’on enlève la medulla, le réflexe de « gasping » disparaît.

1885, Johannes Friedrich Miescher-Rusch remarque qu’augmenter le CO2 dans les poumons de 1 % augmente la respiration de façon très importante. A l’inverse, augmenter l’oxygène de façon très importante ne modifie pas la respiration. Mieux, augmenter de 0.2% % le CO2 dans les poumons supprime l’hyperventilation de fin d’apnée.

La raison de ces changements impressionnants et du contrôle de la respiration a donc été investiguée à cette période.

La découverte du signal du CO2 au récepteurs du système nerveux central

A ce stade, le signal responsable du contrôle respiratoire devient la cible principale qui permettra de comprendre comment la respiration est régulée. La cible numéro 1 fut rapidement les ions H+, lié au pH sanguin. La raison tient aux observation de Haldane au début du 20 eme siècle. Il observa que lors de l’hyperventilation durant l’exercice ou l’hypoxie, le taux de CO2 sanguin chute et le pH sanguin devient acide. Il supposa alors que les centres cérébraux étaient sensibles à ce changement.

Quels étaient ces centres cérébraux? Il faut attendre la fin des années 1960 pour comprendre qu’il y en a plusieurs dans le cerveau, le pont et la medulla. Aujourd’hui encore, on ne connait pas la localisation de l’ensemble de ces centres précisément. A noter, les neurones produisant la sérotonine font partie de ces centres répondant au CO2. Autre point intéressant, en fonction de la phase du cycle respiratoire, ce ne sont pas les mêmes zones qui réagissent. Certaines ne réagissent qu’à l’inspiration, d’autres qu’à l’expiration, d’autres dans les deux cas. Elles sont également liées au contrôle du rythme respiratoire.

La détection de l’oxygène par le corps carotidien

En parallèle de la compréhension de la fixation du CO2, on a recherché des agents contrôlant l’oxygène. Des expériences menées dans les années 30 ont conduit à la mise en évidence que le corps carotidien est le senseur principal de l’oxygène dans le corps. Cette structure anatomique contient en effet des cellules très particulières capables de réagir aux faibles concentrations d’oxygène. En réponse au niveau d’oxygène, ces cellules produisent et larguent des neurotransmetteurs qui accélèrent ou ralentissent la ventilation.

Il semblerait d’ailleurs que certains troubles de types apnées du sommeil soient liés au fonctionnement de ces détecteurs.

La même zone mesure aussi la pression artérielle. Ainsi, en cas d’augmentation de la tension, cette zone envoie un signal pour bloquer le système nerveux sympathique et réduire le rythme cardiaque. Ceci a pour conséquence de générer une vasodilatation et dans le même temps de ralentir la ventilation. A l’inverse une baisse de la pression artérielle (comme dans le cas d’une hémorragie, va stimuler le système sympathique et accélérer la respiration ce qui aura pour effet de faire remonter la tension. 

Une petite astuce, lorsque vous avez une chute de tension, faîtes des respirations rythmiques pour faire remonter la tension.

Histoire de la respiration au milieu du XXeme: quand la respiration se dérègle et les respirations psychothérapeutiques

Les pathologies respiratoires

Dans le milieu du XXeme siècle, on comprend bien physiologiquement la respiration. Les chercheurs commencent à s’intéresser aux pathologies liées à la respiration.C’est d’ailleurs dans les années 50 que Buteyko mis au point sa méthode en intégrant les rôles fois positifs du CO2. 

La compréhension de la physiologie respiratoire a permis de suggérer dans les modèles qu’une mauvaise ventilation va affecter la physiologie globale. De simples maladies de poumons comme une bronchite vont ainsi pouvoir conduire à une hypoxie et une hypercapnie. Ensuite, le diaphragme pourrait lui aussi en cas de mauvais fonctionnement accumulerait trop de CO2 conduisant à une diminution de sa force de contraction. Ceci par un système de rétro-régulation indiquerait une blessure du diaphragme faisant que ce sont les muscles respiratoires accessoires qui vont prendre le relais. A terme, ceci pourrait même conduire à un défaut de la perception du CO2 dans le corps.

Les pratiques psycho-corporelles

Dans la même période, lié  à l’explosion des psychothérapies, du LSD et des mouvements new-age, on voit l’apparition de thérapies basées sur la respiration pour le grand public. On peut citer les pratiques méditatives plutôt bouddhistes ou hindous, dont le yoga qui ont été rapportées par les occidentaux. Ils en ont fait quelque chose qui leur était très personnel et pas forcément en rapport avec la pratique réelle. Néanmoins, c’est un vrai tournant dans l’histoire de la respiration occidentale qui n’était alors depuis Platon que tournée vers la physiologie.

Dans les années 60, Stanislas Grof, un psychiatre ayant fait de nombreuses études sur le LSD a également cherché à utiliser la respiration pour retrouver les états de consciences modifiées procurait par cette drogue. Le but du médecin était de pouvoir obtenir les effets thérapeutiques du LSD sans avoir les effets secondaires dangereux. Il appela sa méthode la respiration holotropique.

Dans les années 70, Leonard Orr a lui aussi entreprit de comprendre la respiration. Néanmoins, plus sur l’aspect psychique que physiologique. Il est l’inventeur du Rebirthing. Cette technique permet en respirant de « nettoyer » les traumatismes et de renaître. 

Conclusion

L’histoire de la respiration montre ceci: que ce soit à l’est ou à l’ouest,on étudie la respiration depuis des siècles. Une approche plutôt empirique à l’est tandis que l’ouest a été dans une approche cartésienne. Néanmoins, il a fallu attendre le début du XXeme siècle pour avoir une compréhension à peu près correcte de la physiologie respiratoire. D’autant qu’il faut être humble et admettre que tout n’est pas clair dans le détails et que nous commençons uniquement à voir les impacts neurophysiologiques et immunitaires liés à la respiration.

Heureusement, de plus en plus d’études paraissent pour aller dans le détail de la compréhension de la respiration. Toutefois, les connaissances scientifiques actuelles permettent déjà d’en tirer de bonnes indications pour intégrer la respiration pour être en bonne santé ou optimiser les performances physiques.

Il est intéressant aussi de constater que les liens psycho-corporels se précisent. En orient, cela est évident mais pour l’occident c’est une avancée très prometteuse. 

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J’espère que cet article de fond vous a plu. Si oui partagez le pour rendre le travail respiratoire plus populaire. Si ce format vous plaît, j’en ferai d’autres!

A bientôt

Yvan