Peter Lindholm étudie la physiologie de la plongée en apnée.
Né et élevé en Suède, Peter Lindholm, M.D., Ph.D., aimait collectionner les têtards quand il était petit. Il n'est pas certain que cette activité ait éveillé son intérêt pour la plongée, mais son intérêt précoce pour la nature s'est transformé en une envie de devenir scientifique.
During medical school he joined a laboratory researching aviation, space and underwater physiology, where he developed a passion for breath-hold dive physiology, about which he wrote his doctoral thesis. He served on various committees on breath-hold diving, including the International Association for the Development of Apnea (AIDA, Association Internationale pour le Développement de l’Apnée). As one of the physicians for the Swedish Sports Diving Federation (SSDF), which is part of the World Underwater Federation (CMAS, Confédération Mondiale des Activités Subaquatiques), he was involved in developing breath-hold dive protocols and training the first instructors of competitive breath-hold diving. After clinical training as a radiologist, Lindholm moved in 2019 to San Diego, California, where he leads a research group focused on dive physiology and dive medicine.
Peter, parle-nous un peu de toi. Quand êtes-vous devenu plongeur ?
J'aimais faire de la plongée avec tuba quand j'étais enfant, et mes parents m'ont emmené aux Maldives et en mer Rouge quand j'étais adolescent. J'ai obtenu mon premier brevet de plongée à l'âge de 16 ans. En Suède, tout le monde devait s'engager dans le service militaire pour un an, et l'armée m'a sélectionné pour la plongée de déminage. Nous avons appris à plonger jusqu'à 200 pieds en circuit ouvert et en recycleur semi-fermé pour rechercher des objets et les faire exploser. Il a fallu environ neuf mois de formation pour devenir plongeur démineur, puis j'ai participé à des opérations pendant trois mois avant la fin de mon service.
Qu'est-ce qui a déclenché votre carrière dans le domaine de la physiologie de la plongée ?
Déterminé à devenir chercheur, je suis entré à l'école de médecine du Karolinska Institutet après mon service militaire et des études de premier cycle en biologie marine. Au bout de deux ans, j'ai compris que je voulais devenir médecin et j'ai changé d'orientation, passant des animaux marins aux plongeurs humains. Mon expérience de la plongée m'a conduit à Dag Linnarsson, M.D., Ph.D., qui avait de l'expérience dans la recherche sur la plongée et dirigeait un laboratoire où il faisait de la recherche spatiale. L'Agence spatiale européenne a financé ses travaux en raison de l'intérêt qu'elle portait à la recherche cardio-pulmonaire liée à l'espace. Ce continuum entre la plongée, la haute altitude, l'aviation et l'espace a conduit à ma thèse de doctorat sur l'hypoxie due à l'essoufflement.
Après une analyse de la littérature et des discussions avec le Dr Linnarsson, j'ai découvert que les études précédentes sur la plongée en apnée n'étaient pas aussi approfondies que je le pensais, et j'ai donc commencé à formuler des questions et des idées pour répondre à ces questions. Linnarsson m'a encouragé dans mon travail et nous avons réalisé ensemble des projets intéressants ; ce fut le début de ma thèse. J'ai créé mon propre programme M.D./Ph.D., et Karolinska m'a beaucoup soutenu, même si cela a prolongé mon diplôme de médecine de cinq ans et demi à sept ans et demi.
Parlez-nous de votre projet de doctorat.
Lorsque j'ai commencé à lire sur la recherche sur l'apnée, je me suis rendu compte que personne n'avait démontré qu'un humain en apnée pouvait conserver de l'oxygène. Il y a cependant eu des discussions sur les effets de conservation de l'oxygène chez les mammifères plongeurs, qui peuvent plonger si longtemps parce qu'ils arrêtent la circulation sanguine dans leur corps et conservent l'oxygène pour le cerveau.
There were some discussions about whether humans could save oxygen like that. I thought it would be interesting to investigate that question, so I decided to study it during exercise instead of resting conditions. When a freediver is resting, not much blood is going to the muscles anyway, and most of the oxygen consumption already occurs in the brain, so that wouldn’t be a useful model.
A second necessary step was to eliminate the diving response from the equation without affecting oxygen storage. We did that by having participants use a bag to rebreathe their exhaled air, which will trick the body into thinking that you’re breathing normally, but you don’t get any new oxygen.
In the experiment with exercising human subjects, we showed that working muscles’ basic vascular constriction was just enough to be significant, which means we proved a temporary oxygen-conserving effect. Some important parameters we measured were vasoconstriction, heart rate and cardiac output. The amount of blood the heart pumps out is the most critical variable, although it’s harder to measure than the heart rate and oxygen levels in the lungs and blood.
Êtes-vous resté impliqué dans l'armée pendant ou après vos études ?
En Suède, l'armée peut vous rappeler à tout moment. Une fois que vous avez réussi l'examen de chirurgie à l'école de médecine, l'armée peut vous reconvertir en chirurgien en cas de guerre. Après avoir obtenu ma licence médicale suédoise, j'ai pu suivre le cours de médecin de plongée militaire, qui dure plusieurs semaines et comprend des exercices pratiques de médecine de plongée et d'évacuation de sous-marins. C'était une expérience formidable de revenir après plus de 10 ans. J'ai parfois servi quelques semaines en tant que médecin de plongée dans mon ancienne unité de la marine suédoise.
Qu'est-ce qui vous a amené aux États-Unis ?
J'ai effectué un travail postdoctoral à l'université de Buffalo, où mon affectation m'a permis d'acquérir davantage d'expérience en matière de recherche. Mon superviseur était Claes Lundgren, M.D., Ph.D. J'ai également réalisé quelques expériences avec Massimo Ferrigno, M.D., à Harvard. Ce sont des chercheurs exceptionnels dans le domaine de la plongée en apnée. Je suis retourné en Suède après cette affectation postdoctorale.
My medical training was as a radiologist; I did radiology research and then became director of thoracic radiology at Karolinska. Having kids didn’t leave time for me to do dive research for about five years. When my wife got a postdoctoral position at Stanford University, I took a sabbatical and went with her. I got a visiting professorship at Stanford, which got me back to doing research. I didn’t have any clinical obligations and picked up some of my old ideas for breath-hold dive research. Because my interest is thoracic radiology, I researched pulmonary edema — what some breath-hold divers call “the squeeze.” I had published a paper on the squeeze in 2008 from research we did with people diving in a tank with empty lungs, so I resumed that topic in 2017.
Ma femme et moi voulions rester en Californie. Lorsque l'université de Californie à San Diego a publié un poste en médecine hyperbare et de plongée, j'ai posé ma candidature et je l'ai obtenue.
Quels sont vos projets de recherche en cours sur l'apnée ?
I am focusing on squeeze effects in which the lungs suffer compression at depth and problems such as immersion pulmonary edema and hemoptysis from bleeding in the lungs. I’m also studying swimming-induced pulmonary edema (SIPE). We have a large group to study in San Diego since some Navy SEAL candidates suffer SIPE when trying to pass Basic Underwater Demolition/SEAL training.
Pandémie mise à part, faites-vous toujours de la plongée en apnée ?
I did some freediving in Hawaii last New Year’s, but I’m more of a snorkeler now. I don’t do competitive freediving. Back around 2000, when I was seriously practicing for it, I could freedive to 40 meters and breath hold for five minutes.
Si vous vouliez revenir à une durée d'expiration de cinq minutes, combien de temps vous faudrait-il pour vous entraîner à cet effet ?
I’m not sure — maybe two weeks?
Note : Deux semaines après l'entretien initial, Lindholm a déclaré qu'il s'était senti obligé de tester sa déclaration. N'ayant pas suivi d'entraînement à l'apnée depuis dix ans, il a pu revenir à 4 minutes et 47 secondes en apnée statique sèche.
Collaborations et axes de recherche actuels
M. Lindholm a obtenu une subvention de la marine pour créer une base de données d'anciens fichiers audio Doppler. L'échographie Doppler est utilisée depuis des décennies pour enregistrer les signaux audio des bulles dans la circulation sanguine après une plongée. Il existe donc une énorme quantité de données provenant d'expériences menées par la marine, les universités et le DAN. L'objectif est de rassembler les fichiers dans une gigantesque base de données et d'utiliser l'intelligence artificielle pour automatiser leur classement afin que les chercheurs puissent utiliser les données de l'échographie Doppler.
afin de mieux comprendre le stress de décompression.
Lindholm collabore également à l'étude DAN COVID-19 en tant que consultant expert en imagerie pulmonaire et a reçu un financement pour un projet qui examine le stress de décompression chez les plongeurs en apnée. Les chercheurs ont longtemps ignoré ce sujet, car la perception générale est que la maladie de décompression ne peut pas se produire lorsque l'on plonge sans gaz comprimé.
En savoir plus
Regardez Peter Lindholm parler de la physiologie de la plongée en apnée.
© . — Q2 2021