Sommeil…dis-moi qui tu es

Le sommeil

Le sommeil est une des fonctions les plus importantes de notre vie.  Pourtant, il est encore mal connu. 

Même si les neurosciences font beaucoup de progrès en la matière, il est loin d’avoir dévoilé tous ses secrets.

Pour le grand public, il est encore plus difficile à appréhender. 

Pourquoi nous dormons ? Quelle est l’utilité du sommeil ? Comment est-il structuré ? Sommes-nous tous égaux face au sommeil ?

Quelques éléments de réponse dans cet article. 

Le sommeil est essentiel pour notre santé

Commençons par une petite devinette.

Tout au long de votre belle existence, combien de temps aurez-vous consacré à votre sommeil ?

Si vous vivez jusqu’à 85 ans (c’est tout ce que je vous souhaite), vous aurez passé 28,33 années dans votre lit. 

Quelle perte de temps !  Vu sous cet angle, c’est certain.

Mais dans les faits, c’est une toute autre histoire…

Un tiers de notre vie est consacré au sommeil parce que ce dernier a une nécessité vitale.

Dormir fait partie des besoins primaires comme boire, respirer ou s’alimenter.

A ce sujet, je vous invite à aller lire l’article que j’ai consacré aux conséquences du manque de sommeil.  C’est plutôt interpelant !

Le sommeil est un processus complexe

Il est d’ailleurs resté un mystère pendant des siècles.  

Jusque dans les années 50, on pensait qu’il était simplement l’arrêt de l’éveil

C’est notamment grâce au développement de l’électroencéphalogramme (mesure de l’activité électrique du cerveau) qu’il a commencé à être étudié de manière plus approfondie. 

Cependant, même si la recherche avance à grands pas, le sommeil reste encore une énigme pour les scientifiques.

Il est un univers à lui seul, aussi vaste que difficile à décrypter.  En d’autres mots, on n’en a jamais fait le tour. 

Le sommeil est un processus complexe, mais il est nécessaire d’en comprendre les mécanismes fondamentaux, ne fut-ce que pour chasser certaines idées reçues qui peuvent être source d’anxiété et/ou faire prendre de mauvaises habitudes...et mener parfois tout droit à l’insomnie. 

C’est notre horloge biologique qui détermine notre sommeil, mais pas que…

En règle générale, pour un adulte en bonne santé, sur une journée de 24 heures, l’alternance jour/nuit se résume en deux périodes : celle du jour (entre 7 heures du matin et 23 heures) et celle de la nuit (à partir de 23 heures et jusqu’à 7 heures du matin).  C’est ce que l’on appelle le rythme circadien (circa signifie « environ » et dien, dérivé de diem, signifie « jour ») ou, plus communément, l’horloge biologique

Ce processus de régulation n’est pas propre au sommeil.  L’horloge interne règle différentes fonctions biologiques telles que la digestion, le cycle cellulaire et la température corporelle.  C’est en quelque sorte le « chef d’orchestre » de notre corps.

Notre horloge biologique, bien que disposant de ses propres régulateurs internes, a besoin d’être synchronisée pour fonctionner de manière optimale.  Ses principaux synchroniseurs externes sont la lumière, la prise de repas et les activités sociales et professionnelles.  On les appelle aussi les « donneurs de temps ». 

Voyons d’abord l’influence de la lumière sur le rythme veille-sommeil. 

Lorsque la nuit tombe, notre cerveau, guidé par notre perception visuelle (via la baisse de luminosité), commence à produire de la mélatonine, l’hormone du sommeil, appelée aussi « hormone de l’obscurité » ou « hormone vampire ».  Celle-ci va déclencher un processus qui permet l’endormissement

Le tableau ci-dessous illustre la diffusion de la mélatonine au cours de la journée et de la nuit.  Vous pouvez constater un pic aux alentours de 5 heures de matin et un effondrement rapide en matinée juste avant le réveil.  A midi, au moment où la luminosité est maximale (même par temps couvert), la sécrétion de mélatonine est bloquée.  

 

 

Vous vous demandez peut-être (ou pas) à ce stade pourquoi nous ne nous endormons pas dès que nous sommes plongés dans l’obscurité.    

C’est parce que l’horloge biologique a aussi sa propre régulation interne.  Des expériences ont montré que des personnes isolées de la lumière du soleil durant plusieurs jours maintiennent une alternance veille-sommeil proche de celle vécue habituellement. En d’autres mots, notre corps sait plus ou moins l’heure qu’il est, indépendamment de la luminosité. 

Vous me suivez toujours ? On continue… 

Ces expériences en isolation « hors du temps » dont je vous parle ci-dessus ont toutefois mis en évidence un fait important : si notre rythme circadien est capable de s’adapter à des variations sur une courte période, les choses se compliquent si on poursuit l’expérience durant plusieurs semaines.

Les chercheurs ont découvert qu’au fil du temps, les individus plongés dans l’obscurité voyaient leur rythme se désynchroniser et s’allonger (jusqu’à 36 heures), ce qui a entrainé toutes sortes de troubles fonctionnels. Notre rythme circadien interne (endogène) a donc bien des facultés d’adaptation, mais celles-ci ne sont pas illimitées.  Les synchroniseurs externes sont primordiaux pour rester en phase. 

L’influence qu’ont les régulateurs externes sur l’horloge biologique peut être aussi observée lors du décalage horaire, appelé aussi « jet-lag ».   Il s’agit d’une désynchronisation de l’horloge interne.  On parle d’ »avance de phase » ou de « retard de phase » si vous voyagez respectivement vers l’Est ou vers l’Ouest.  D’un côté, votre horloge a un réglage interne qui est en avance par rapport au nouvel horaire de votre pays de destination, de l’autre, elle est en retard.  Cela peut entrainer toutes sortes de conséquences telles que de l’insomnie et un sentiment de grande fatigue.  Il faudra souvent plusieurs jours pour que le rythme veille-sommeil se rééquilibre.

Les personnes qui travaillent à horaires variables éprouvent aussi des difficultés à réguler leur horloge interne car elles doivent sans cesse remettre à l’heure leur cycle veille-sommeil.   

Regardons maintenant ce qu’il se passe au niveau de la température de notre corps.

La température corporelle suit elle aussi un rythme de 24 heures.  Elle va non seulement déterminer notre niveau de vigilance, mais également le moment le plus propice à l’endormissement et au sommeil.  Observez le graphique ci-dessous :

 

Graphique représentant le rythme circadien de la température corporelle  

Vous constatez un minimum thermique vers 4-5 heures du matin.  Le réveil survient lorsque la température corporelle remonte.  Elle augmente ensuite progressivement au cours de la journée, ce qui fait grimper notre niveau de vigilance (car notre cerveau a lui aussi une température plus élevée), avec une attention qui se trouve optimale en fin de matinée. 

En début d’après-midi, la courbe dessine un creux, que l’on appelle « creux postpandrial » ou creux de l’après repas.  Ce dernier porte très mal son nom car la baisse de vigilance et la légère fatigue ressenties à ce moment-là ne sont pas liées à la digestion mais plutôt à la baisse de la température corporelle (même si un repas copieux augmentera la sensation de fatigue).  Une sieste est possible lors de ce creux thermique étant donné que les conditions sont plus propices au repos.

Vers 17-18 heures, la température est à son maximum.  Nos performances physiques et intellectuelles sont optimales.  La température corporelle va enfin chuter progressivement au cours de la soirée, ce qui va permettre l’endormissement.  Quand la température interne est élevée, le sommeil peut être très perturbé.  C’est ce qui arrive par exemple quand on a de la fièvre.  

Comme l’indique le titre cité précédemment, il n’y a pas que l’horloge biologique qui régule notre sommeil.  Un autre mécanisme essentiel qu’il est important de connaitre entre en jeu.  On l’appelle le processus homéostatique ou, plus communément, la pression de sommeil.

Ce processus dépend de la durée d’éveil.  Plus l’éveil est long, plus on accumule de la fatigue et, à un certain moment, un besoin irrépressible de dormir nous envahit.  Aucune question de volonté dans ce cas, le sommeil nous est imposé.

La pression de sommeil s’élimine en dormant et plus particulièrement en début de nuit, lors du sommeil lent profond. 

Les deux forces qui gouvernent notre sommeil (le rythme circadien de 24 heures et la pression de sommeil) sont habituellement synchrones.  Cependant, elles ne sont pas dépendantes l’une de l’autre.

Par exemple, si vous passez une nuit blanche, la pression de sommeil continue à augmenter tandis qu’au petit matin, votre horloge interne va vous stimuler pour vous mettre en activité (la pression d’éveil).  Vous allez passer la journée suivante écartelé entre la nécessité de rester éveillé et une terrible envie de dormir.  Cette dernière va surtout se manifester vers la fin d’après-midi et le début de soirée, là où la pression de sommeil sera maximale et où votre rythme circadien ne vous aidera plus à rester éveillé.  

Le schéma ci-dessous (inspiré du modèle de Borbely) va vous permettre d’y voir plus clair :

 

Schéma Privation de sommeil

 

La pression de sommeil est illustrée en rouge, tandis que la pression d’éveil est représentée en vert.  Les traits en pointillés indiquent un processus normal (lorsqu’il n’y a pas de privation de sommeil). 

Vous pouvez observer qu’en cas de nuit blanche, le moment le plus critique se situe vers 4-5 heures, là où la température corporelle est au plus bas (et, si vous vous souvenez, où la sécrétion de mélatonine est maximale) (1).  Si la privation de sommeil se poursuit, l’horloge biologique va permettre de rester éveillé encore un temps (2).  La nuit suivante, le sommeil s’impose et il sera plus profond afin de compenser la privation (3).

Voilà pour la théorie sur les principes fondamentaux de la régulation du sommeil. 

Je souhaiterais vous parler maintenant de ce qu’il se passe au niveau plus « personnel ».  Oui, parce que si nous dormons tous pour la plupart, ne nous sommes pas tous les mêmes dormeurs…

Les différents types de dormeurs : quand la génétique s’en mêle

Chaque personne présente un profil de dormeur différent.  C’est inscrit dans ses gènes.

Ceci va expliquer non seulement un besoin de sommeil bien spécifique (il y a les grands et petits dormeurs), mais aussi un rythme bien particulier : il y a ceux du matin qui préfèrent se coucher et se lever tôt (environ 40% de la population) et ceux du soir qui préfèrent se coucher et se lever tard (environ 30% de la population).

Le besoin de sommeil : petit ou gros dormeur ? 

En moyenne, l’être humain a besoin de 7 à 8 heures de sommeil pour fonctionner de manière optimale

Cependant, certains se portent comme un charme après 4 ou 5 heures de sommeil (les petits dormeurs), tandis que d’autres auront besoin de 10 à 12 heures de sommeil pour être performants (les gros dormeurs).  Entre ces deux extrêmes (plutôt rares), autant de tailles de sommeil que de pointures de chaussures ! 

Le fameux « Il faut 8 heures de sommeil pour être en forme » est donc un mythe qui peut être générateur d’anxiété chez des personnes craignant manquer de sommeil alors qu’elles n’ont « théoriquement » pas besoin de dormir 8 heures pour fonctionner correctement.

Retenez que la quantité de sommeil dont vous avez besoin est celle avec laquelle vous fonctionnez bien le lendemain !

Le chronotype : le fait d’être plutôt « du soir » ou « du matin »

Vous vous souvenez de l’horloge biologique ?  Et bien sachez que nous ne tournons pas tous avec la même horloge !

« Je ne suis pas du matin » , cela vous dit quelque chose ? Moi oui ! Je ne suis définitivement pas du matin, et je ne l’ai jamais été, même bébé. 

On appelle cela le « chronotype ».  Il est déterminé génétiquement.

Il y a les gens « du matin » qui ont un rythme compris entre 23,3 et 24 heures et « les oiseaux de nuit » qui suivent un rythme entre 24,4 et 25 heures.  Encore une bizarrerie de la nature me direz-vous.  Et pour couronner le tout, ceux que l’on appelle les « neutres », c’est-à-dire qui ne sont ni du matin ni du soir, ont eux aussi une horloge qui n’est pas réglée par les Suisses : elle tourne sur 24,2 heures ! 

Je vous ai dit tout à l’heure que notre rythme circadien fonctionnait sur une période de 24 heures ? Ce n’est pas tout à fait juste.  Autant remettre les pendules à l’heure…

Le chronotype, à l’inverse du besoin de sommeil, s’adapte difficilement aux contraintes environnementales. 

Résultat : les lève-tôt et les couche-tard ne sont pas logés à la même enseigne. 

Les lève-tôt sont plus en phase avec les exigences de la société et donc perçus comme plus performants, tandis que les couche-tard sont souvent accusés d’être des paresseux.  Ces derniers ne sont pour autant pas responsables et subissent même un manque de sommeil chronique puisque l’organisation du travail est largement orientée vers des horaires du matin. 

Bonne nouvelle toutefois pour les couche-tard : ils auraient une horloge plus adaptable au travail de nuit que les lève-tôt.  Pour ces derniers, le travail de nuit serait même totalement contre-indiqué !

Pourquoi cette variabilité entre les individus ?  Figurez-vous qu’elle a été programmée afin de permettre une diminution de la vulnérabilité de l’espèce humaine.  En effet, entre ceux qui sont du matin et ceux du soir, la période critique de danger (où tout le monde est endormi) est nettement restreinte. 

Si vous souhaitez connaitre votre chronotype, dans la rubrique « Testez-vous », je vous propose le « test de matinalité/vespéralité » développé par Horne et Östberg en 1976 et validé depuis par de nombreux centres de recherche sur le sommeil. 

Le sommeil et l’âge

Tout au long de notre vie, notre sommeil ne cesse de changer.

Un jeune enfant, un adolescent ou une personne âgée n’aura pas le même besoin ni la même structure de sommeil.  Le chronotype varie aussi en fonction de l’âge, les adolescents et les jeunes adultes ayant tendance à être plutôt du soir, tandis qu’en vieillissant, on observe un décalage vers le profil du matin.  Je vous en parlerai dans un prochain article.

Regardons à présent comment est structuré le sommeil.  Je vous préviens tout de suite, c’est une véritable œuvre d’art !

L’architecture et les stades de sommeil 

Il existe différents stades de sommeil qui ont pu être étudiés et mis en évidence grâce à la polysomnographie (PSG). 

Pour information, la PSG consiste à enregistrer au cours du sommeil l’activité des ondes cérébrales, la respiration, le mouvement des yeux, l’activité musculaire et le rythme cardiaque.  Au-delà des informations qu’elle apporte sur l’architecture du sommeil, elle est devenue aujourd’hui un élément essentiel du processus de diagnostic des troubles du sommeil.  Cette méthode étant non invasive et sans danger, elle peut être utilisée aussi bien chez les enfants que chez les personnes âgées. 

Selon une classification internationale, on distingue quatre stades de sommeil : l’endormissement, le sommeil lent léger, le sommeil lent profond et le sommeil paradoxal.

Ces quatre stades de sommeil forment un cycle d’une durée de 90 à 120 minutes.  Une nuit est composée de plusieurs cycles.

Par souci de clarté, je préfère vous présenter la classification en deux phases principales : le sommeil lent de léger à profond et le sommeil paradoxal.  Ces phases ont chacune leur propre structure et apportent des bénéfices différents.

Le sommeil lent de léger à profond : il est le plus réparateur et donc le plus essentiel      

Il permet la libération des hormones de croissance si importantes pour l’enfant et l’adolescent et pour le système immunitaire.

Le sommeil lent joue aussi un rôle crucial dans la réparation des cellules, notamment celles de la peau et des cheveux, et dans la recharge énergétique, aussi bien mentale que physique.

Il assure également le transfert et la rétention d’informations récentes dans les zones du cerveau dédiées au stockage sur le long terme, en permettant qui plus est à notre cerveau de faire le tri entre les informations pertinentes et non pertinentes.

Ce processus va non seulement libérer de la place dans le cerveau pour les nouveaux apprentissages, à la manière d’un ordinateur dont le cache serait nettoyé, mais aussi permettre à la mémoire d’être sélective : on ne peut pas tout mémoriser, comme on ne veut pas tout mémoriser.  Mieux encore, il offre la possibilité de récupérer des souvenirs perdus juste après les apprentissages.  La relation entre cette phase de sommeil et le renforcement des apprentissages et de la mémoire est aujourd’hui établie scientifiquement.

Des rêves peuvent apparaitre lors du sommeil lent léger mais ils sont moins intenses.             

Le sommeil paradoxal : le moment des rêves les plus intenses 

Durant cette phase, le tonus musculaire disparait totalement à l’exception des mouvements oculaires qui sont très rapides.  On les appelle « Rapid Eye Movements » ou « REM ». 

Ce sommeil est qualifié de paradoxal car l’activité cérébrale est proche de celle de l’éveil (et même 30 % plus active), tandis que nous sommes incapables de bouger

Nous sommes entièrement paralysés car notre cerveau sécrète des neurotransmetteurs qui interrompent la liaison entre le cerveau et les muscles.  Cette paralysie, appelée « atonie », n’est pas due au hasard.  Elle est une sécurité qui nous empêche de mettre nos rêves en action.  Imaginez la catastrophe si vous bougiez comme dans vos rêves, tandis que vous êtes incapables de percevoir ce qui vous entoure !  Malheureusement, ce mécanisme est parfois déficient, surtout chez les personnes âgées.  

Tandis que le sommeil profond agit comme une forme de réflexion intérieure, le sommeil paradoxal est plutôt une phase d’intégration où les nouveaux faits et savoir-faire vont être prélevés et mis en lien avec les expériences passées.  Ce processus va nous permettre de résoudre des problèmes, de prendre des décisions et même de développer notre créativité. 

Le sommeil REM permet également de réguler nos émotions de façon réfléchie, ce qui est la base de l’intelligence émotionnelle

Toutes ces caractéristiques amènent les scientifiques à penser que le sommeil paradoxal aurait été un facteur déterminant dans l’évolution de l’espèce humaine.

Si l’on suit ce raisonnement, on comprend mieux pourquoi les rêves sont plus intenses et élaborés lors du sommeil paradoxal.

Enfin, la durée du sommeil paradoxal est toujours proportionnelle à la durée totale du sommeil.  Si elle est d’environ 20 % chez l’adulte, elle représente 50 % du temps de sommeil chez les tout-petits.  L’hypothèse avancée actuellement est que cette phase contribuerait activement au développement cérébral du jeune enfant.  Des expériences ont en effet mis en évidence que bloquer ou réduire cette phase de sommeil chez des animaux nouveau-nés entrave le bon développement du cerveau. 

Le déroulement d’une nuit classique

Durant une nuit normale, 5 cycles de sommeil se succèdent toutes les 90 à 120 minutes.  Si ces cycles sont stables dans la durée, les stades du sommeil les composant s’enchainent selon un rythme plus complexe. 

Le début de sommeil est riche en sommeil lent profond, tandis que la fin de nuit est occupée essentiellement par du sommeil léger et paradoxal. 

L’architecture du sommeil présente donc une structure bien particulière qui met la priorité à la récupération en début de nuit.

Vous connaissez tous le dicton : « Le sommeil avant minuit compte double ».  Ce n’est pas tout à fait vrai.  Ce sont plutôt les premières heures qui comptent double, et tout particulièrement le sommeil lent profond qui, peu importe la durée totale de la nuit, sera toujours fixe (environ 100 minutes).  

Ceci aura de quoi rassurer les insomniaques qui me lisent.  Sans vouloir minimiser vos difficultés car je sais oh combien l’insomnie peut affecter votre qualité de vie (et je suis passée par là), être conscient de l’accent mis sur la récupération en début de nuit permet de relativiser.  Une nuit courte n’est certes pas agréable, mais votre corps aura pris ce qu’il a à prendre.  Votre pression de sommeil n’en sera que plus forte le soir suivant et vous vous endormirez plus facilement.  Vous dormirez même plus profondément.   

A partir du milieu et jusqu’à la fin de la nuit, la place est majoritairement au sommeil paradoxal.  Au-delà de tous les bénéfices qu’il apporte lui aussi, il permet un réveil plus en douceur car l’activité cérébrale y est proche de celle de la veille.  

La nature, et dans ce cas précis le sommeil, est extrêmement bien faite vous ne trouvez pas ?

Voici un hypnogramme (graphique illustrant l’architecture du sommeil) :

 

hypnogramme les stades du sommeil

(source © Inserm/Pinci, Alexandra) 

Sur ce graphique, vous pouvez observer que le stade le plus long est le sommeil lent léger (50% du temps total d’une nuit).  Si vous être gros dormeur ou petit dormeur, c’est lui qui fait la différence.  De même, si vous raccourcissez ou allongez votre nuit, c’est également lui qui sera impacté.

Enfin, il existe des éveils pendant la nuit.  On les appelle « micro-réveils ».  En principe, on n’en garde en aucun souvenir.  En revanche, s’ils se prolongent, ils seront à l’origine d’insomnies de milieu et de fin de nuit.  Ils sont malheureusement plus fréquents quant on avance en âge.

Le sommeil : un remarquable remède

Le sommeil est impliqué à la fois dans l’apprentissage, la mémorisation, la restauration des réserves énergétiques, la croissance et l’efficacité intellectuelle.

Mais pas que… 

Il joue aussi un rôle dans la régulation de l’humeur, augmente l’efficacité du système immunitaire en nous aidant à mieux nous défendre contre les tumeurs, les infections et les maladies. 

Il renforce la flore intestinale et rééquilibre le système cardiovasculaire en faisant baisser la pression artérielle et en maintenant le cœur en bonne condition. 

Il est un moment précieux qui nous offre la possibilité de nous reconstruire, de décharger nos émotions et d’évacuer le stress et les tracas du quotidien.

Le sommeil permet aussi le contrôle du poids en régulant l’appétit.  Le manque de sommeil est en effet corrélé avec un risque accru d’obésité car il augmente la concentration de l’hormone responsable de la sensation de faim et supprime celle qui est responsable de la sensation de satiété.  Un manque de sommeil va donc inciter à manger davantage mais aussi à choisir des aliments plus riches et plus sucrés. 

Selon une théorie récente mais qui reste encore à confirmer, il aurait même un effet protecteur contre la maladie d’Alzheimer en permettant au cerveau de se débarrasser de ses déchets et notamment d’une protéine impliquée dans cette pathologie.  C’est en tout cas l’hypothèse de la neurobiologiste danoise Maiken Nedergaard, du Centre médical de l’université de Rochester (New York).

Vous connaissez un médicament qui réunirait à lui seul tous ces bénéfices?  Ne cherchez pas, il n’y en a pas ! Et ce remède remarquable qu’est le sommeil est de plus tout à fait gratuit !  

Prenez donc bien soin de votre sommeil, car il prend soin de vous…

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