PHYSIOLOGIE du SOMMEIL et de la VIGILANCE

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1 PHYSIOLOGIE du SOMMEIL et de la VIGILANCE P. Escourrou Laboratoire du Sommeil Hôpital Béclère Clamart Secretariat.pr-escourrou@abc.aphp.fr

2 Veille et Sommeil Le tiers de notre temps est passé à dormir: à21 ans nous avons dormi 7 ans 90 ans 30 ans De combien d heures de sommeil avons-nous besoin? Pourquoi dormons nous? Quels sont les mécanismes du sommeil Que se passe-t-il dans l organisme quand nous dormons?

3 Eveil / Sommeil Vigilance mobilité réactivité/défense positions variables Pas de contact extérieur mouvements limités réactivité diminuée posture stéréotypée rapidement réversible ( =/= coma)

4 PHYSIOLOGIE du SOMMEIL et de la VIGILANCE 1. Cycle sommeil/vigilance 2. Développement du sommeil 3. Architecture du sommeil 4. Neurobiologie du cycle veillesommeil 5. Sommeil et fonctions physiologiques 6. Pathologies du sommeil

5 0H 12H 24H

6 Rythme circadien circa (environ) - dies (jour) Amplitude PERIODE PERIODE Veille-sommeil Température Humeur Fréquence cardiaque Pression artérielle Efficience psychomotrice Certaines hormones

7 Périodes biologiques

8 Rythmes circadiens de la température et du cortisol

9 Horloges internes

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11 Mécanismes du rythme 2 Causes : circadien rythme endogène des oscillateurs (génétique) Intracérébraux: SCN, autres Périphériques: cellulaires synchroniseurs externes: stimulations cycliques du monde extérieur : alternance jour-nuit alternance repos-activité horaires des repas environnement social

12 Métro- boulot- dodo Alternance jour-nuit Synchroniseur social Horloges internes: hypothalamus et et périphérie Rythme des sécrétions glandulaires Rythme de la température Rythme des divisions cellulaires

13 Cycle de la Lumière et mélatonine La nuit Le noyau suprachiasmatique reçoit les informations lumineuses Le matin Dans la journée L épiphyse secrète, pendant l obscurité, la mélatonine «hormone donneuse de temps»

14 Rythme entraîné et rythme libre S V min Temp centrale Rythme entraîné sur 24H Libre cours en isolation temporelle 25H Allongement de la durée du cycle et Désynchronisation entre température et veille/sommeil Rythme entraîné sur 24H

15 Test itératif de de latence d'endormissement Latence d endormissement (min) :00 12:00 14:00 16:00 18:00 ---Adolescents Heure Sujets normaux Sujets narcoleptiques

16 Rythme circadien de fatigue pendant 3 jours de privation de sommeil Fatigue Très fatigué Pourcentage Pas très fatigué heures Jour 1 Jour 2 Jour 3

17 40 BESOINS PHYSIOLOGIQUES de Sommeil H 6H 7H 8H 9H 10H durée du sommeil chez l'adulte -6 h, c'est un petit dormeur -9 h, c'est un gros dormeur Le record: un australien qui dort 3h30/nuit

18 Typologie veille-sommeil Typologie diurne sujet du matin: Se couche-tôt: 20H-21H Se lève tôt: 6H-7H Typologie nocturne sujet du soir couche-tard (après minuit en travail) Se lève tard: 8H-9H Typologie intermédiaire

19 REPARTITION MATIN/SOIR Vrais du matin Plutôt du matin Intermédiaire Plutôt du soir Vrais du soir

20 Perturbations du rythme circadien Désynchronisation travail de nuit travail en horaire alterné 3x8 vols transméridiens Ajustement quelques jours : veille-sommeil une semaine : température 3 semaines : cortisol

21 Jet lag vers l Ouest Rythme veille-sommeil Décalage horaire vers l'ouest Rythme normal Ouest Rythmes biologiques Jour Nuit Jour Nuit Jour Jour Nuit Jour Rythme veille-sommeil Nuit Rythmes biologiques

22 Jet lag vers l est Rythme veille-sommeil Rythme normal Rythmes biologiques Jour Nuit Jour Nuit Jour Rythme veille-sommeil Décalage horaire vers l'est Est Rythmes biologiques Jour Nuit Jour Nuit Jour

23 PHYSIOLOGIE du SOMMEIL et de la VIGILANCE 1. Cycle sommeil/vigilance 2. Développement du sommeil 3. Architecture du sommeil 4. Neurobiologie du cycle veille-sommeil 5. Sommeil et fonctions physiologiques. 6. Pathologies du sommeil

24 Sommeil de l enfant

25 PHYSIOLOGIE du SOMMEIL et de la VIGILANCE 1. Cycle sommeil/vigilance 2. Développement du sommeil 3. Architecture du sommeil 4. Neurobiologie du cycle veille-sommeil 5. Sommeil et fonctions physiologiques 6. Pathologies du sommeil

26 Evolution des connaissances sur le Sommeil Avant 1955: un seul sommeil: Ondes lentes corticales Ralentissement des rythmes cardiaque et respiratoire mouvements oculaires lents à l endormissement Après 1955: Dement & Jouvet: Sommeil lent Ondes lentes corticales Ralentissement des rythmes cardiaque et respiratoire mouvements oculaires lents à l endormissement Sommeil Paradoxal Cortex activé Irrégularités cardiaque et respiratoire Atonie des muscles posturaux Mouvements oculaires rapides Rapid Eye Movements REM

27 Veille Sommeil chez le chat: Jouvet, 1955

28 Caractérisation du Sommeil 3 signaux: EEG EOG EMG

29 Caractérisation du Sommeil EEG

30 HYPNOGRAMME NORMAL Eveil SP S1 S2 S3 S4 22:00 23:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00

31 Hypnogramme et âge enfant Jeune adulte agé

32 Evolution du sommeil avec l'âge Développement du sommeil avec l'âge Temps total de sommeil (min) Age (ans) Eveil au lit Stade 1 SP Stade 2 Stade 3-4

33 Organisation du sommeil chez l adulte Répartition en % du temps total de sommeil Stade 1 5% Stade 2 50% Stade % S. Paradoxal 20% Stade 1 Stade 2 Stade3+4 SP

34 Structure du sommeil Durée variable: <6H (rare), moyenne 7-8H, gros dormeurs (9H-9H30) SLP indépendant de la durée du sommeil et plus long si la veille préalable est longue (sieste) SP a une survenue maximale entre 6H et midi La latence d endormissement, la durée du sommeil et la quantité de SP, dépendent de l heure du coucher par rapport au minimum thermique

35 Privation totale de sommeil < 40 H : troubles limités irritabilité difficulté du maintien de la vigilance diminution efficience pour les tâches complexes distorsion perceptive > 100 H : état psychotique paranoïde Récupération: rapide 1ère nuit: augmentation SLP 2ème nuit: augmentation SP

36 PHYSIOLOGIE du SOMMEIL et de la VIGILANCE 1. Cycle sommeil/vigilance 2. Développement du sommeil 3. Architecture du sommeil 4. Neurobiologie du cycle veille-sommeil 5. Sommeil et fonctions physiologiques 6. Pathologies du sommeil

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40 Mécanismes du Sommeil Paradoxal: rôle de l hypocrétine

41 PHYSIOLOGIE du SOMMEIL et de la VIGILANCE 1. Cycle sommeil/vigilance 2. Développement du sommeil 3. Architecture du sommeil 4. Neurobiologie du cycle veille-sommeil 5. Sommeil et fonctions physiologiques 6. Pathologies du sommeil

42 Fonctions du sommeil? Le(s) rôle(s) fonctionnel du sommeil est inconnu Le sommeil est commun à toutes les espèces animales: résultat de l évolution des espèces pour leur survie? Il fait partie d un rythme plus fondamental: cycle activité-repos (règne animal et aussi végétal)

43 Fonctions du sommeil? Théorie adaptative: rapport proie-prédateur dictant certains type? de sommeil Maintien de fonction vitale: sommeil unihémisphérique du dauphin Conservation de l énergie: Économie de 10% par rapport à l éveil calme Privation de sommeil augmente la prise alimentaire Nécessaire pour réduire la dépense énergétique liée àl homéothermie

44 Fonctions du sommeil? Fonctions restauratrice de l état physiologique ou cognitif dégradé pendant la veille? Fonction de réorganisation synaptique? Surtout pour le SP Élimination des interactions indésirables dans les réseaux neuronaux du cortex Stimulation des synapses potentiellement utiles

45 Fonctions du sommeil? Sommeil Lent Profond Récupération du fonctionnement psychomoteur diurne normal Récupération physique Prioritaire: noyau dur pendant les 4 à 5 premières heures de S Sommeil Paradoxal?? Nouveau-né : stimulations endogènes pour mettre en place les comportements Apprentissage? Mémorisation à long terme?

46 Modifications respiratoires pendant le sommeil Freq Resp % Vol courant % Sa02 % R. Pharynx u Eveil Stade1 Stade2 Stade3+4 SP ton SP phas

47 Modifications cardio-vasculaires pendant le sommeil Freq Card Débit card % Pres Art % Res Pér % 20 0 Eveil Stade1 Stade2 Stade3+4 SP ton SP phas

48 Activité sexuelle et sommeil (tumescence pénienne)

49 Sommeil et voies aériennes supérieures: respiration apnée obstructive

50 ENREGISTREMENT DU SOMMEIL AU LABORATOIRE

51 ENREGISTREMENT AMBULATOIRE DE LA RESPIRATION AU COUS DU SOMMEIL

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