Prise d'informations

L’immersion complète du corps entraine la perturbation des sens qui, habituellement, sur terre, nous donne les informations dont nous avons besoin pour nous déplacer. On considère habituellement 5 sens (la vue, l’ouïe, l’odorat, le toucher et le goût), mais en natation, ce qui peut être considéré comme un 6ème sens prend toute son importance: la proprioception. En effet, les sens habituels sont minimisés dans la prise d’information en natation, alors que la proprioception est maximisée.
La vue

A quoi sert la vue en natation ? En nageant, on prend des informations pour se situer par rapport aux concurrents, lors de la phase inspiratoire. On regarde aussi, sous l’eau les tracés de la ligne noire pour les virages et en dos le repère des drapeaux et le changement de couleur des lignes d'eau à 5 mètres du mur, au plafond s’il comporte des repères utilisables. Le nageur prendra aussi des informations sur son entraîneur, placé dans les gradins.

Mais la vue n’est pas le sens le plus utilisé pour la prise d’informations en natation. Car il y a une diminution de la vision périphérique et une déformation des images sous l’eau.

Dans l’eau, la vision devient trouble. En effet, les rayons de lumière entrant dans l’œil sont déviés sous l’effet de la réfraction. En effet, à la surface, la lumière se propage en ligne droite, à une certaine vitesse. Le passage du rayon lumineux sous l’eau provoque un changement de sa vitesse de propagation qui se traduit par un changement de direction, perçu par le nageur comme une déformation des images. Par exemple, un bâton à demi immergé apparaît brisé quand on le regarde depuis la surface.

 

Mais alors pourquoi les lunettes permettent de corriger ce défaut ?

L’œil a pour fonction essentielle de transformer la lumière reçue en influx nerveux à destination du cerveau. Lorsqu’elle pénètre dans la cavité du globe oculaire, la lumière traverse la cornée, l’humeur aqueuse, le cristallin, le corps vitré et trois couches de cellules nerveuses, avant d’atteindre la rétine. Le cristallin s’apparente à une lentille biconvexe transparente qui a la particularité de pouvoir se déformer sous l’action des muscles ciliaires. Ainsi il est capable d’augmenter (épaississement) ou de diminuer (étirement) son pouvoir de convergence afin d’ajuster la mise au point des images qui se forment sur la rétine et d’assurer la transmission d’une image nette au cerveau, et ce quelle que soit la distance à laquelle se situe l’objet regardé. Le cristallin se comporte comme une lentille à distance focale variable.

L’utilisation de lunettes, en recréant une interface « eau/air/cornée » permet de rétablir le pouvoir de convergence de la cornée et donc une vision proche de la normale si l’on excepte la réduction importante du champ visuel (qui passe de 170° à 100° environ) et la buée !

L'ouïe.

On entend très bien sous l’eau, même avec les oreilles bouchées ! Bien que les tympans vibrent moins que dans l’air car ils sont freinés par la densité du liquide, notre peau et nos os peuvent aussi être les relais des ondes et des vibrations jusqu'au cerveau. De plus, l’eau étant plus dense que l’air (≈800 fois), les sons s’y propagent environ 5 fois plus vite (Vitesse du son à 20°C dans l’air ≈ 340 m/s dans l’eau ≈ 1500 m/s).

Par contre, pour déterminer la localisation d’un son, le cerveau intègre le décalage de temps dans la perception entre les oreilles. Le cerveau « terrien » peu habitué à une telle vitesse a du mal à en déterminer la provenance. Nous avons alors l’impression que le son provient de toutes les directions et il est difficile de savoir si la source du bruit est proche ou éloignée.

Il est également difficile de comprendre quelqu’un qui parle sous l’eau car un son qui passe d'une phase à une autre, par exemple de liquide à gazeux, de l'eau à l'air, est filtré en proportion d'une propriété du milieu : l'impédance (c’est-à-dire la résistance d'un milieu au passage du son. Sur terre, l'organe de perception des sons, la cochlée ou oreille interne, baigne dans du liquide, mais les sons nous parviennent de l'air. Les osselets de l'oreille moyenne nous permettent d'effectuer cette transition sans trop de perte. Sous l’eau, le son passe par 4 phases différentes (cordes vocales = air, puis oreille externe = eau, puis oreille moyenne = air, enfin oreille interne = liquide) rendant la compréhension difficile.

A cela, vient s’ajouter l’ensemble des bruits parasites tels que ceux provoqués par les vagues, les coups de bras et de pieds, les expirations et les inspirations, les cris…

L'odorat.

Mise à part l'odeur du chlore... Son rôle est marginal car le nageur inspire exclusivement par la bouche.

Le toucher.

Si l’on se place dans le cadre d’une immersion « simple », c'est-à-dire sans déplacement, la suppression des appuis solides constitue une difficulté importante rencontrée par le « terrien ». Elle se traduit au départ par un réflexe d’agrippement au niveau des bras et par le maintien d’au moins un appui au sol. Ce sens va prendre toute son importance en situation de nage afin de percevoir les résistances à l’avancement, les résistances propulsives, les écoulements…

 

Le froid.

Une sensation de froid accompagne également le baigneur car la température de l’eau des piscines est en général inférieure à 33/34° (neutralité thermique pour un corps nu). De plus, on se refroidit très vite car l’eau est 25 fois plus conductrice que l’air. Voici quelques moyens de lutter contre ce refroidissement :

  • Pour diminuer les pertes de chaleur le corps met en place une vasoconstriction périphérique. Le rétrécissement des vaisseaux à la périphérie du corps se traduit par une pâleur des doigts, des oreilles, des lèvres… A long terme, le corps se protège aussi en développant une couche de graisse sous cutanée. Effectivement, c’est une couche de graisse qui est plus importante chez les nageurs comparativement à d’autres sportifs.
  • Pour augmenter la production de chaleur, le corps utilise les réserves énergétiques et augmente le rythme respiratoire. Les contractions musculaires, volontaires ou non, permettent aussi de se réchauffer. La chair de poule, les frissons font partie des contractions involontaires.
La proprioception.

La perte des appuis solides et l’immersion de la tête valorise les informations de nature proprioceptive car ces dernières renseignent sur la position des segments et les mouvements propres du système en relation avec des récepteurs sensoriels « internes » (sensibilité musculaire, labyrinthique, articulaire).

La proprioception est la perception que nous avons de notre corps à l’arrêt (Statesthésie ou sens de la position) ou en mouvement (kinesthésie que l’on peut aussi appeler sens du mouvement). » [1].

La natation nécessite une reconstruction du sens kinesthésique du fait de la poussée d’Archimède et des résistances à l’avancement. Lorsqu’on entre dans l’eau pour la première fois, on marche sur la pointe des pieds. Voilà l’explication.  

L'oreille interne est très importante pour orienter et stabiliser la tête. Elle a un rôle accru.

 

La proprioception naît de l’excitation de récepteurs.

La correction de nos postures et de nos mouvements dans l’eau est le résultat d’informations provenant de récepteurs. Les récepteurs perçoivent les postures et les mouvements tels qu’ils sont dans l’eau pour en retirer des informations nerveuses qui conduiront à leurs modifications.

Il existe diverses sortes de récepteurs. Chaque récepteur donne un type d’information.

 

Les récepteurs vestibulaires correspondent à ce qu’on appelle habituellement l’oreille interne. Le système vestibulaire enregistre les mouvements du liquide qu’il contient dans 3 canaux semi circulaires et de 2 cavités (saccule et utricule). Lors d'un mouvement de rotation, le déplacement du liquide est détecté par les cils. Ensuite, de par leur orientation verticale (Saccule) et horizontale (Utricule) ces organes renseignent sur la « sensation » de gravité et la détection des mouvements d'accélération [2].

Les récepteurs Articulaires détectent des variations d’angles et des positions articulaires. Ils sont très importants en natation pour situer les segments corporels dans l’espace. Cette notion est appelée schéma corporel.

Les récepteurs cutanés. Il en existe plusieurs. En natation ils sont importants du fait du contact de la peau avec l’eau. Ils renseignent sur les pressions et donc sur la force appliquée sur l’eau. Egalement au moment des virages et des départs, l’intensité et la localisation des pressions donnent de précieuses informations.

  • Les corpuscules de Pacini, détectent des pressions profondes, des vibrations.
  • Les corpuscules de Meissner situés dans le derme, sont particulièrement sensibles au toucher léger. Localisés dans les régions à haute sensibilité comme les doigts, la plante des pieds.
  • Les corpuscules de Merkel, situés à la base interne de l'épiderme. Ils sont responsables de la perception tactile à haute résolution, comme pour lire le braille.
  • Les corpuscules de Ruffini détectent l’étirement de la peau et sa température.

Les récepteurs tendineux sont situés spécifiquement dans les tendons des muscles. Appelés les Organes Tendineux de Golgi, ils sont sensibles à l’étirement du tendon, ce qui renseigne sur des positions ou mouvements spécifique en natation (le tendon d’Achille par exemple est sans arrêt sollicité : parfois en flexion, d’autres fois en extension).

Les récepteurs musculaires. Les fuseaux neuromusculaires sont constitués de fibres musculaires modifiées. Disposé parallèlement aux fibres du muscle, ils sont sensibles à l'allongement de celui-ci, et traduit un stimulus mécanique en un message nerveux. Exemple au moment de la traction du bras en crawl, les fuseaux neuro musculaires renseignent sur l’étirement du biceps. Lorsque cet étirement est jugé suffisant, un message nerveux de raccourcissement (c’est-à-dire de contraction musculaire) du biceps est enclenché, pour réaliser la phase de poussée.  

 

La prise d’infirmation entraîne des formes de déséquilibre (en redressant la tête par exemple) … La notion d’équilibration est à lire au prochain chapitre…

Bibliographie.

[1] Rigal, Motricité humaine. Fondements et applications pédagogiques, 2002.

[2] Raymond et al., Les réflexes de l'équilibre. 2007.