Physiologie de la plongée : capacité pulmonaire, cœur, myoglobine

Comment les cétacés défient la physique de la plongée

Le cachalot plonge à 2 250 m, le ziphius à 2 992 m. Ces performances reposent sur une physiologie extrêmement spécialisée : poumons compressibles, fréquence cardiaque qui chute de 25-37 bpm en surface à 4-10 bpm en plongée (bradycardie), concentration en myoglobine 10-30 fois supérieure à celle d’un humain, échange respiratoire de 80-90% à chaque souffle. Ce comparateur présente les chiffres clés pour 15 espèces.

Pour aller plus loin

La physiologie de plongée se complète par les records de plongée, les performances de nage, la calculatrice d’apnée et les adaptations sensorielles.

Sang, cœur, myoglobine : les secrets de l’apnée extrême

Les plongeurs profonds — cachalot, ziphius, globicéphale — accumulent des adaptations spectaculaires. Leur myoglobine musculaire est exceptionnellement concentrée : ~67 mg/g chez le cachalot, ~60 mg/g chez le ziphius (Mirceta et al. 2013, Science), contre ~5 mg/g chez l’humain — soit un stock d’oxygène musculaire dix fois supérieur.

La bradycardie de plongée abaisse leur rythme cardiaque à 4-8 battements par minute, ce que Goldbogen et al. ont mesuré directement chez la baleine bleue en 2019. Le rete mirabile (réseau admirable), maillage vasculaire dense, permet la vasoconstriction sélective qui réserve l’oxygène aux organes nobles. Le ziphius de Cuvier détient le record absolu : 2 992 m de profondeur et plus de 3 h 42 d’apnée (Schorr et al. 2014, PLoS ONE).