SOMMEIL ET SITUATIONS EXTREMES : QUELLES APPLICATIONS? M. TIBERGE Unité de sommeil CHU Rangueil Toulouse

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1 SOMMEIL ET SITUATIONS EXTREMES : QUELLES APPLICATIONS? M. TIBERGE Unité de sommeil CHU Rangueil Toulouse

2 INTERETS Etude des mécanismes adaptatifs Meilleure compréhension de la physiologie humaine Meilleure compréhension de la chronobiologie

3 SOMMEIL NORMAL Cycle Sommeil lent profond :20-25% Sommeil paradoxal : % TTS : individuel

4 FACTEURS Facteurs psychologiques -Stress -Peur Environnement - Confinement - Température -Bruit Facteurs physiques - Pa O2 - Pa CO2 - Vibrations Situations extrêmes - altitude - espace - plongée - froid - privation de sommeil - autres : sports..

5 SOMMEIL ET MILIEU HYPERBARE Altération du sommeil à partir de 300m Allègement du sommeil (phase de compression) Augmentation des stades 1 et 2 Diminution importante du sommeil lent profond Diminution du SP secondaire Quel que soit Le mélange gazeux utilisé

6 SOMMEIL ET ESPACE Etudes chez l animal : singe macaque (biocosmos 1667) Eveil :augmenté la nuit précédent le vol et la 1ère nuit SP augmenté les 3 premiers jours puis diminué SLP diminué Etudes chez l homme : Gémini 4, 5, 7 Apollo VII et XI Skylab, Soyouz et Saliout Navettes, Mir

7 RESULTATS DTS peu modifiée; légère fragmentation Latence d endormissement augmentée : Utilisation d Hypnotiques Diminution du stade 3 et 4 Augmentation Latence SP1 Au retour sur terre

8 FACTEURS IMPLIQUES Modifications des synchroniseurs externes : 16 coucher de soleil mais hypersynchronisation Rôle de la microgravité Mal de l espace Absence de sensation de pression Rôle du bruit Rôle de la température Stress

9 SOMMEIL DANS LES REGIONS POLAIRES Peu d études chez l autochtone : Difficultés d endormissement (25%) à l installation de l hiver polaire Baisse du taux de mélatonine Réversibilté si exposition à la lumière Etudes chez les migrants

10 SOMMEIL DANS LES REGIONS POLAIRES Facteurs environnementaux - froid - altitude - modification du cycle lumière /obscurité Facteurs individuels - état psychologique - activité physique PERTURBATION DU SOMMEIL Diminution du TST Diminution du SP Forte diminution du SLP (sauf si exercice physique)

11 SOMMEIL ET ALTITUDE Effets à partir de 2000m Diminution de la Pa O2 : Réponse hyperventilatoire : diminution de la Pa CO2 Apnée centrale Fragmentation du sommeil : TTS et SLP diminués, SP normal ou diminué

12 SOMMEIL ET ISOLEMENT TEMPOREL Modifications des synchroniseurs externes Mise en évidence des horloges biologiques

13 De nombreux rythmes biologiques chez l homme, dont l éveil et le sommeil, ont adopté cette alternance circadienne de 24 heures (circa = autour ; diem = d un jour) Max 2 m Min 1 C L h

14 La désynchronisation des rythmes En situation d isolement, l horloge a une période légèrement supérieure à 24 heures et les rythmes se décalent doucement chaque jour en restant synchronisés Temps en heures τ = 25,3 h Temps en jours

15 CHRONOBIOLOGIE En isolement total : rythme différent de 24h et désynchronisation Rôle des synchroniseurs externes : Sociaux Naturels : lumière, température.

16 Les expériences ont permis de modéliser les horloges biologiques par 2 «Pace-maker» ~ X ~ X ~ Y ~ Y L horloge biologique facteurs environnementaux température interne sommeil paradoxal sécrétion du cortisol excrétion du potassium somnolence mémoire à court terme performance cycle repos - activité sommeil lent sécrétion ACTH excrétion de calcium température cutanée facteurs comportementaux rythmes observés température interne ( C) Cortisol plasmatique (µg/100ml) ACTH (ng/ml) excrétion du potassium (m Eq/h) heure

17 CHRONOBIOLOGIE : MODELE SYNCHRONISEURS EXTERNES : Lumière obscurité Synchroniseurs sociaux Oscillateur X STABLE Temperature interne Cortisol Sommeil paradoxal Oscillateur Y INSTABLE Temperature cutanée HGH Sommeil lent profond

18 Lumière vive & énergie - Bases théoriques La lumière vive inhibe la sécrétion de mélatonine La mélatonine a un effet sédatif La lumière aurait alors un effet «éveillant» La lumière a un effet anti-dépresseur et psychostimulant chez les sujets présentant une altération saisonnière de l humeur La lumière a un effet psycho-stimulant direct lors des tests cognitifs et de performance

19 LUMIERE effet éveillant effet antidepresseur, psychostimulant amélioration de la qualité de vie de salariés exposés pendant l hiver (Partonen J Affect Disord 2000) amélioration des niveaux subjectifs d humeur, d énergie et de vigilance de salariés exposés (Avery et al, Acta Psychiatric Scand, 2001)

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21 Henri Pescarolo pendant Les 24 Heures du Mans

22 Comment utiliser la lumière vive? La dépression saisonnière : L utilisation de la lampe doit être quotidienne sur des périodes de 2 à 3 semaines, au moins 1h par jour et le matin pendant les périodes automnales et hivernales. Les troubles du sommeil par retard de phase : Exposition 1h par jour par périodes de 2 à 3 semaines, le matin au plus tôt (si possible entre 7 et 9h). Les troubles du sommeil par avance de phase : Exposition 1 h par jour par périodes de 2 à 3 semaines, en fin d après-midi (de 17 à 19h).

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24 NOUVEAUX TRAITEMENTS CIRCADIN Puissant agoniste non sélectif de la mélatonine Libération lente imitant la libération endogène RAMELTEON Puissant agoniste des récepteurs MT1 et MT2 Peu d affinité pour MT3 Peu d affinité pour le récepteur GABA A Courte demi vie

25 RAMELTEON MT1 Agoniste MT2 Agoniste Atténue les signaux d alerte dans le SNC Synchronise l horloge biologique ANTIDEPRESSEUR CHRONOBIOTIQUE

26 LES NOUVEAUX TRAITEMENTS : APPLICATIONS CIRCADIN Dépression Dépression saisonnière RAMELTEON Avance et retard de phase Troubles du sommeil des sujets non voyants Jet Lag Sujet âgé?

27 LA PRIVATION DE SOMMEIL

28 EFFETS DE LA PRIVATION AIGUE DE SOMMEIL h30 11h30 13h30 15h30 17h30 19h30 privation totale 4 heures 5 heures 7 heures 8 heures

29 EFFETS DE LA PRIVATION DE SOMMEIL CHRONIQUE h30 11h30 13h30 15h30 17h30 19h30 1er jour 2eme jour 3eme jour 4eme jour BASE Effets cumulatifs d une dette de sommeil de 1 heure

30 RYTHMES de SOMNOLENCE Max Somnolence Sieste Sommeil de nuit min Circadien Circasemidien Ultradien

31 SOMMEIL POLYPHASIQUE Avantages : diminution de la dégradation du niveau de performance Inconvénients : Durée Inertie du sommeil

32 SOMMEIL POLYPHASIQUE : «Figaro et route du rhum» 60 skippers en course Entretien psychologique Typologie circadienne,agenda de sommeil Tests de performances répétées, Résistance au stress Actimetrie Holter EEG (base et en course)

33 SOMMEIL POLYPHASIQUE : «FIGARO et ROUTE DU RHUM» 3 types d adaptation Sommeil polyphasique utile : SLP et SP; meilleur niveau de performance Sommeil polyphasique : SL leger ; Effet de stress Lutte contre le sommeil

34 ROLE DU STRESS Stimulation du système orthosympathique : Eveil Endormissement difficile, fragmentation Diminution des défenses immunitaires (facteurs hypnogènes) : Diminution du SLP Elévation de la température interne : Diminution du SP

35 NOUVEAU SYSTEME : OREXINE/HYPOCRETINES Hypo1/hypo2: hypothalamus latéral, projections diffuses (LC) Substances modulatrices Eveillantes Hypo2 indetectable dans le LCR du narcoleptique

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38 ENJEUX Agonistes hypocrétininergiques : éveillant Traitement de la narcolepsie, des hypersomnies Antagonistes hypocrétininergiques : Traitement de l insomnie

39 EVEILLANTS Adrafinil : Olmifon Modafinil : Modiodal Courte demi vie Isomère du modafinil : L Modafinil Libération plus prolongée Durée d action plus longue

40 gonistes Mélatonine LY Phase 1 Phase 2 Agoniste Gaba A4 extrasynaptique H1 antagoniste MSK Phase 3 Ramelteon Circadin NG-2-73 MARCHE Zaleplon Eszopiclone GABA modulateurs RZolpidem Indeplon Gaboxadole SMirtazapine APD125 5TT2A antagonistes Eplivansérine Neurocrine bioscience EMD Org50081 NGD93-3 Actelion Neurocrine Antagonistes de l oréxine CE Prégabalin Gabritril PD PD Antiépileptiques ANFR-101 Plantes GT 1061 NO mimétique